Ko gre za sestavo Zemlje, pridejo v poštev tri glavne vrste kamnin. Te so znane kot metamorfne kamnine, sedimentne kamnine in magmatske kamnine. Znane tudi kot 'ognjena skala' (izpeljana iz latinskega 'ignus'), so te vrste kamnin najpogostejša vrsta kamnin na zemeljskem površju. Pravzaprav v kombinaciji z metaforično kamnino magmatske kamnine predstavljajo 90 do 95 % vseh kamnin do globine 16 km od površja.
Magmatske kamnine so prav tako zelo pomembne, ker je mogoče njihovo mineralno in kemično sestavo uporabiti za spoznavanje sestave, temperature in tlaka, ki obstaja v zemeljskem plašču. Prav tako nam lahko veliko povedo o tektonskem okolju, saj so tesno povezane s konvekcijo tektonskih plošč. Toda kako nastanejo te kamnine?
V bistvu se magmatske kamnine tvorijo s hlajenjem in strjevanjem magme (ali lave). Ko se vroča, staljena kamnina dvigne na površje, je podvržena spremembam temperature in tlaka, zaradi česar se ohladi, strdi in kristalizira. Vse skupaj je znanih več kot 700 vrst magmatskih kamnin, od katerih jih večina nastane pod površjem zemeljske skorje. Nekateri pa nastanejo tudi na površini kot posledica vulkanske dejavnosti.
Tiste, ki spadajo v prvo kategorijo, so znane kot intruzivne (ali plutonske) kamnine, medtem ko so tiste, ki sodijo v drugo, znane kot ekstruzivne (ali vulkanske) kamnine. Poleg teh obstaja tudi hipabisalna (ali subvulkanska kamnina), manj pogosta oblika magmatske kamnine, ki nastane znotraj Zemlje med plutonskimi in vulkanskimi kamninami.
Intruzivna (plutonska) magmatska kamnina:
Intruzivna magmatska kamnina nastane, ko se magma ohladi in strdi v majhnih žepih v skorji planeta. Ker je ta kamnina obdana z že obstoječo kamnino, se magma počasi ohlaja, kar povzroči, da je grobo zrna – to pomeni, da so mineralna zrna dovolj velika, da jih je mogoče prepoznati s prostim očesom. Najpogostejše vrste plutonske magmatske kamnine so granit, gabro ali diorit.
Osrednja jedra večjih gorskih verig so sestavljena iz velikih teles vsiljivih magmatskih kamnin – znanih tudi kot batoliti – , ker so posledica hlajenja magme znotraj že obstoječe trdne kamnine na površini. Poleg batolitov so tudi druge vrste magmatskih kamnitih struktur zaloge, lakoliti, lopoliti, fakoliti, honliti, pragovi, nasipi in vulkanske cevi (ali vratovi). Vse to najdemo v podzemnih plasteh, včasih pa lahko zaradi tektonske aktivnosti prebijejo površje.
Ekstruzivna (vulkanska) magmatska kamnina:
Ekstruzivne kamnine so tako poimenovane, ker so posledica izlivanja magme na površino planeta in ohlajanja. Ko doseže površje, bodisi na epikontinentalnem pasu kot vulkan ali na dnu oceana kot podmorski vulkan, po definiciji postane lava. Viskoznost lave je odvisna od temperaturne sestave in vsebnosti kristalov same staljene kamnine.
Zato lahko lava teče počasi in tvori kratke strme tokove; ali pa lahko teče hitro in tvori dolge, tanke tokove. Lahko tudi močno eksplodira in razprši magmo v zrak, ki pade nazaj na površje v obliki pepela in tufa. V primerjavi z intruzivnimi kamninami se ta vrsta magmatske kamnine hladi in kristalizira veliko hitreje, ker je izpostavljena zraku ali vodi, zaradi česar je drobnozrna.
Kako nastanejo magmatske kamnine. Zasluge: Wikipedia Commons/Jasmin Ros
Včasih je hlajenje tako hitro, da prepreči nastanek celo majhnih kristalov po ekstruziji, kar ima za posledico kamnino, ki je lahko večinoma steklo (kot je obsidian). Če bi se ohlajanje lave dogajalo počasneje, bi bile kamnine drobnozrnate ali porfirne – kjer se kristali razlikujejo po velikosti, pri čemer je vsaj ena skupina kristalov očitno večja od druge skupine.
Bazalt je pogosta oblika ekstruzivne magmatske kamnine in tvori tokove lave, plošče lave in platoje lave. Ekstruzivne magmatske kamnine vključujejo andezit, bazalt, obsidian, plovec, riolit, škorijo in tuf. Ker so minerali večinoma drobnozrnati, je veliko težje razlikovati med različnimi vrstami ekstruzivnih magmatskih kamnin kot med različnimi vrstami intruzivnih magmatskih kamnin.
Na splošno lahko mineralne sestavine drobnozrnatih ekstruzivnih magmatskih kamnin določimo le s pregledom z mikroskopom, zato je na terenu običajno mogoče narediti le približno klasifikacijo.
Hipabisalna (subvulkanska) magmatska kamnina:
Hipabisalna kamnina je oblika intruzivne magmatske kamnine, ki se strdi na srednjih do plitvih globinah znotraj skorje, običajno v razpokah kot nasipi in vsiljivi pragovi. Te kamnine imajo običajno vmesno velikost zrn in teksturo med intruzivnimi in ekstruzivnimi kamninami. Kot je bilo pričakovati, kažejo strukture, ki so vmesne med tistimi iz ekstruzivnih in plutonskih kamnin. Pogosti primeri subvulkanskih kamnin so diabaz, kremen-dolerit, mikro-granit in diorit.
Bazaltna kamnina, pogosta oblika magmatske kamnine. Svetlo obarvane sledi kažejo smer toka lave. Zasluge: Wikipedia Commons
Razvrstitev magmatskih kamnin:
Magmatske kamnine so razvrščene glede na njihov način pojavljanja, teksturo, mineralogijo, kemično sestavo in geometrijo magmatskega telesa. Dve pomembni spremenljivki, ki se uporabljata za razvrstitev magmatskih kamnin, sta velikost delcev in mineralna sestava kamnin. Feldspar, kremen, olivine, sljude itd., Vsi so pomembni minerali pri tvorbi magmatskih kamnin in so pomembni za njihovo razvrstitev.
Vrste magmatskih kamnin z drugimi bistvenimi minerali so zelo redke. V poenostavljeni klasifikaciji se magmatske kamnine ločijo glede na vrsto prisotnega glinenca, prisotnost ali odsotnost kremena in – v primerih, ko glinec ali kremen ni prisoten – po vrsti prisotnih železovih ali magnezijevih mineralov. Kamnine, ki vsebujejo kremen, so prenasičene s silicijem, medtem ko so kamnine s feldspatoidi premalo nasičene s silicijem.
Magmatske kamnine, ki imajo dovolj velike kristale, da jih je mogoče videti s prostim očesom, so razvrščene kot faneritske, medtem ko so tiste s premajhnimi kristali, da bi jih bilo mogoče videti, afanitične. Običajno so kamnine, ki spadajo v razred faneritov, po izvoru intruzivne, medtem ko so afanitne kamnine ekstruzivne.
Magmatska kamnina z večjimi, jasno vidnimi kristali, vgrajenimi v drobnozrnato matriko, je razvrščena kot porfir. Porfiritne teksture se razvijejo, ko se lava neenakomerno ohladi, zaradi česar nekateri kristali zrastejo pred glavno maso staljene kamnine.
Ko se torej naslednjič znajdete nekje, samo stojite, se spomnite, da so tla, po katerih hodiš, nastala pod precej peklenskim procesom. Začelo se je globoko v Zemlji, kjer je silikatna kamnina, ki sta jo mučila izjemna vročina in močan pritisk, postala vroča, izcejajoča zmešnjava. Ko je bil dvignjen na površje. ali je eksplodirala v ozračju ali pa je stopila pot po pokrajini, preden se je ohladila.
Skratka, naš svet je bil rojen iz pogojev, zaradi katerih je Dantepekelvideti dolgočasno in veselo v primerjavi!
Za Universe Today smo napisali veliko člankov o magmatskih kamninah. Tukaj je članek o Kako nastanejo kamnine , Iz česa je narejen Zemljin plašč? , in Kakšna je razlika med magmo in lavo?
In za podrobnejši pogled na Zemljo, tukaj je Kaj je Litosfera? , in Kaj so Zemljine plasti?
Če želite več informacij o magmatskih kamninah, si oglejte Spletno mesto ameriškega geološkega zavoda . In tukaj je povezava do Geology.com .
Posneli smo tudi epizodo Astronomy Cast o planetu Zemlja. Poslušaj tukaj, Epizoda 51: Zemlja .