Igneous Rock - Wikipedia

Gestein, gebildet durch Abkühlen und Verfestigen von Magma oder Lava

Igneous Gestein (abgeleitet vom lateinischen Wort ignis was Feuer bedeutet) oder magmatisches Gestein eine der drei Hauptgesteinsarten, die anderen sind sedimentär und metamorph. Durch die Abkühlung und Verfestigung von Magma oder Lava wird ein Gestein gebildet. Das Magma kann aus partiellen Schmelzen bestehender Gesteine ​​im Mantel eines Planeten oder in der Kruste abgeleitet werden. Typischerweise wird das Schmelzen durch einen oder mehrere von drei Prozessen verursacht: Temperaturanstieg, Druckabfall oder Änderung der Zusammensetzung. Die Erstarrung im Gestein erfolgt entweder unterhalb der Oberfläche als aufdringendes Gestein oder an der Oberfläche als Extrusionsgestein. Igneous Gestein kann sich mit Kristallisation zu kristallinen Gesteinen oder ohne Kristallisation zu natürlichen Gläsern bilden.

Geologische Bedeutung

Igneous und metamorphe Gesteine ​​machen 90 bis 95% der obersten 16 km der Erdkruste nach Volumen aus. ^[1] Igneous-Gesteine ​​bilden etwa 15% der Gesamtmenge die gegenwärtige Landoberfläche der Erde. ^{[note 1]} Der größte Teil der ozeanischen Erdkruste besteht aus magmatischem Gestein.

Igneous-Gesteine ​​sind auch geologisch wichtig, weil:

• ihre Mineralien und ihre globale Chemie geben Aufschluss über die Zusammensetzung des Erdmantels, aus der einige magmatische Gesteine ​​gewonnen werden, sowie über die Temperatur- und Druckbedingungen, die diese Extraktion ermöglichten, und / oder über andere bereits bestehende Gesteine, die schmolzen;


• ] ihr absolutes Alter kann aus verschiedenen Formen radiometrischer Datierungen erhalten werden und kann daher mit benachbarten geologischen Schichten verglichen werden, was eine zeitliche Abfolge von Ereignissen ermöglicht;


• ihre Merkmale sind normalerweise charakteristisch für eine bestimmte tektonische Umgebung und ermöglichen tektonische Rekonstitutionen (siehe Platte Tectonics);


• sie beherbergen unter bestimmten Umständen bedeutende Mineralvorkommen (Erze): Wolfram, Zinn und Uran werden häufig mit Graniten und Dioriten in Verbindung gebracht, während Erze von Chrom und Platin häufig mit Gabbros in Verbindung gebracht werden. [19659012] Geologische Einstellung
  
  
  
  

  In Bezug auf die Vorkommensarten können magmatische Gesteine ​​entweder aufdringlich (plutonisch und hypabyssal) oder extrusiv (vulkanisch) sein.
  

  
  

  Intrusive

  
  
  

  Nahaufnahme von Granit (ein intrusives Eruptivgestein), das in Chennai, Indien, freigelegt wurde.
  
  

  Intrusive Eruptivgesteine ​​werden aus Magma gebildet, das sich in der Kruste eines Planeten abkühlt und verfestigt, umgeben von Vorbestehendem Rock (Country Rock genannt); das magma kühlt sich langsam ab und folglich sind diese felsen grobkörnig. Die Mineralkörner in solchen Gesteinen können im Allgemeinen mit bloßem Auge identifiziert werden. Intrusivgesteine ​​können auch nach der Form und Größe des Intrusivkörpers und seiner Beziehung zu den anderen Formationen klassifiziert werden, in die er eindringt. Typische aufdringliche Formationen sind Batholithen, Lager, Laccolithen, Schweller und Deiche. Wenn sich das Magma in der Erdkruste verfestigt, kühlt es langsam ab und bildet grob strukturierte Gesteine ​​wie Granit, Gabbro oder Diorit.
  

  Die zentralen Kerne der großen Gebirgszüge bestehen aus aufdringenden magmatischen Gesteinen, meist aus Granit. Wenn sie durch Erosion freigelegt werden, können diese Kerne (19459010 Batholithen genannt) große Bereiche der Erdoberfläche einnehmen.
  

  Intrusive magmatische Gesteine, die sich in der Tiefe innerhalb der Kruste bilden, werden als plutonische (oder abyssale ) Gesteine ​​bezeichnet und sind meist grobkörnig. Intrusive magmatische Gesteine, die sich in der Nähe der Oberfläche bilden, werden als subvulkanische oder hypabyssale Gesteine ​​bezeichnet und sind meist mittelkörnig. Hypabyssale Gesteine ​​sind seltener als plutonische oder vulkanische Gesteine ​​und bilden häufig Deiche, Schweller, Laccolithen, Lopoliths oder Phacolithe.
  

  
  

  Extrusive

  
  
  

  Extrusives Eruptivgestein wird aus Lava hergestellt, die von Vulkanen freigesetzt wird.
  
  
  

  Eine Probe von Basalt (einem extrusiven Eruptivgestein), die in Massachusetts gefunden wurde,
  
  

  Extrusives Eruptivgestein, auch Vulkangestein genannt, bildet sich am Krustenoberfläche als Folge des teilweisen Schmelzens von Gesteinen im Mantel und in der Kruste. Extrusive Eruptivgesteine ​​kühlen und verfestigen sich schneller als aufdringliche Eruptivgesteine. Sie werden durch die Abkühlung von geschmolzenem Magma auf der Erdoberfläche gebildet. Das Magma, das durch Risse oder Vulkanausbrüche an die Oberfläche gebracht wird, erstarrt schneller. Daher sind solche Gesteine ​​glatt, kristallin und feinkörnig. Basalt ist ein übliches extrusionsfähiges magmatisches Gestein und bildet Lavaströme, Lavablätter und Lavaplateaus. Einige Basaltarten erstarren zu langen polygonalen Säulen. Der Giant's Causeway in Antrim, Nordirland ist ein Beispiel.
  

  Das geschmolzene Gestein mit oder ohne suspendierten Kristallen und Gasblasen wird Magma genannt. Es steigt, weil es weniger dicht ist als der Fels, aus dem es entstanden ist. Wenn Magma unter Wasser oder Luft die Oberfläche erreicht, spricht man von Lava. Vulkanausbrüche in der Luft werden als subaerial bezeichnet, während die unter dem Ozean vorkommenden U-Boote als U-Boot bezeichnet werden. Schwarze Raucher und Kammbasalt im mittleren Ozean sind Beispiele für vulkanische Aktivitäten unter Wasser.
  

  Das Volumen des extrusiven Gesteins, das jährlich von Vulkanen durchbrochen wird, variiert mit der Einstellung der Plattentektonik. Extrusionsgestein wird in folgenden Verhältnissen produziert: ^[3]

  
  

  Magma, das aus einem Vulkan ausbricht, verhält sich entsprechend seiner Viskosität, bestimmt durch Temperatur, Zusammensetzung, Kristallgehalt und der Menge an Kieselsäure. Hochtemperaturmagma, von denen die meisten basaltisch sind, verhält sich ähnlich wie dickes Öl und, wenn es abkühlt, als Sirup. Häufig sind lange, dünne Basaltflüsse mit Pahoehoe-Oberflächen. Eine Zwischenzusammensetzung Magma, wie Andesit, neigt zur Bildung von Aschkegeln aus vermischter Asche, Tuff und Lava und kann beim Ausbruch eine ähnliche Viskosität wie dicke, kalte Melasse oder sogar Kautschuk haben. Felsmagma, wie Rhyolith, wird normalerweise bei niedriger Temperatur durchgebrochen und ist bis zu 10.000 Mal so viskos wie Basalt. Vulkane mit rhyolitischem Magma brechen gewöhnlich explosionsartig aus, und rhyolitische Lavaströme sind typischerweise von begrenztem Umfang und haben steile Ränder, weil das Magma so viskos ist.
  

  Fels- und Zwischenmagmas, die ausbrechen, tun dies oft heftig, wobei Explosionen durch die Freisetzung gelöster Gase ausgelöst werden - typischerweise Wasserdampf, aber auch Kohlendioxid. Explosionsartig aufgebrochenes pyroklastisches Material wird Tephra genannt und umfasst Tuff, Agglomerat und Ignimbrit. Feine vulkanische Asche bricht ebenfalls aus und bildet Aschetuffablagerungen, die oft weite Bereiche abdecken können.
  

  Da Lava normalerweise schnell abkühlt und kristallisiert, ist sie meist feinkörnig. Wenn die Abkühlung so schnell war, dass die Bildung selbst kleiner Kristalle nach der Extrusion verhindert wird, kann das resultierende Gestein hauptsächlich aus Glas bestehen (wie etwa dem Gesteins obsidian). Wenn die Abkühlung der Lava langsamer verlief, wäre das Gestein grobkörnig.
  

  Da die Mineralien meist feinkörnig sind, ist es viel schwieriger, zwischen den verschiedenen Arten von extrusiven magmatischen Gesteinen zu unterscheiden als zwischen verschiedenen Arten von aufdringlichen magmatischen Gesteinen. Im Allgemeinen können die mineralischen Bestandteile von feinkörnigen, extrusiven magmatischen Gesteinen nur durch Untersuchung dünner Abschnitte des Gesteins unter einem Mikroskop bestimmt werden, so dass im Feld nur eine ungefähre Klassifizierung vorgenommen werden kann.
  

  
  

  Klassifizierung

  
  

  Igneous-Gesteine ​​werden nach Vorkommensart, Textur, Mineralogie, chemischer Zusammensetzung und Geometrie des magmatischen Körpers klassifiziert.
  

  Die Klassifizierung der verschiedenen Arten von magmatischen Gesteinen kann wichtige Informationen über die Bedingungen geben, unter denen sie gebildet wurden. Zwei wichtige Variablen für die Einstufung von magmatischen Gesteinen sind die Partikelgröße, die weitgehend von der Abkühlungsgeschichte und der Mineralzusammensetzung des Gesteins abhängt. Feldspäte, Quarz- oder Feldspathoide, Olivine, Pyroxene, Amphibole und Glimmer sind alles wichtige Mineralien bei der Bildung fast aller magmatischer Gesteine ​​und sie sind grundlegend für die Klassifizierung dieser Gesteine. Alle anderen vorhandenen Mineralien werden in fast allen magmatischen Gesteinen als unwesentlich betrachtet und als Zusatzmineralien bezeichnet. Arten von magmatischen Gesteinen mit anderen essentiellen Mineralien sind sehr selten, und zu diesen seltenen Gesteinen zählen solche mit essentiellen Karbonaten.
  

  In einer vereinfachten Einteilung werden magmatische Gesteinsarten nach der Art des vorhandenen Feldspats, der Anwesenheit oder Abwesenheit von Quarz und in Gesteinen ohne Feldspat oder Quarz nach der Art der vorhandenen Eisen- oder Magnesiummineralien unterschieden. Quarzhaltige Gesteine ​​(Kieselsäure in der Zusammensetzung) sind mit Kieselsäure übersättigt. Gesteine ​​mit Feldspathoiden sind mit Kieselsäure untersättigt, da Feldspathoide nicht in einer stabilen Verbindung mit Quarz koexistieren können.
  

  Igneous Gesteine, deren Kristalle groß genug sind, um mit bloßem Auge gesehen zu werden, werden als phaneritisch bezeichnet. diejenigen mit Kristallen, die zu klein sind, um gesehen zu werden, werden Aphanitisch genannt. Im Allgemeinen impliziert Phanerit einen aufdringlichen Ursprung; aphanitisch ein extrusives.
  

  Ein magmatisches Gestein mit größeren, klar erkennbaren Kristallen, die in einer feinkörnigeren Matrix eingebettet sind, wird Porphyr genannt. Eine porphyritische Textur entwickelt sich, wenn einige der Kristalle beträchtlich anwachsen, bevor die Hauptmasse des Magmas als feinkörniges, einheitliches Material kristallisiert.
  

  Igneous-Gesteine ​​werden nach Beschaffenheit und Zusammensetzung klassifiziert. Textur bezieht sich auf die Größe, Form und Anordnung der Mineralkörner oder -kristalle, aus denen der Felsen besteht.
  

  
  

  Textur

  
  
  
  
  
  

  Die Textur ist ein wichtiges Kriterium für die Benennung von Vulkangestein. Die Beschaffenheit der vulkanischen Gesteine, einschließlich der Größe, Form, Orientierung und Verteilung der Mineralkörner und der Verflechtungen zwischen den Körnern, bestimmt, ob das Gestein Tuff, pyroklastische Lava oder einfache Lava genannt wird.
  

  Die Textur ist jedoch nur ein untergeordneter Teil der Klassifizierung von Vulkangestein, da meistens chemische Informationen aus Gesteinen mit extrem feinkörniger Bodenmasse oder aus Airfall-Tuffen gewonnen werden müssen, die aus Vulkanasche gebildet werden können.
  

  Strukturelle Kriterien sind weniger wichtig für die Klassifizierung intrusiver Gesteine, bei denen die Mehrheit der Mineralien für das bloße Auge oder zumindest mit einer Handlinse, Lupe oder einem Mikroskop sichtbar ist. Plutonische Gesteine ​​neigen auch dazu, weniger strukturell verschieden zu sein und weniger dazu neigen, Strukturstoffe zu gewinnen. Textuelle Ausdrücke können verwendet werden, um verschiedene eindringende Phasen großer Plutons zu unterscheiden, beispielsweise porphyritische Margen zu großen intrusiven Körpern, Porphyr-Beständen und subvulkanischen Deichen (Apophysen). Die mineralogische Klassifizierung wird am häufigsten zur Klassifizierung von Plutonsgesteinen verwendet. Chemische Klassifizierungen werden zur Klassifizierung von vulkanischen Gesteinen bevorzugt, wobei Phenocryst-Arten als Präfix verwendet werden, z. "olivinhaltiger Picrit" oder "orthoklasphyrischer Rhyolith".
  

  
  
  

  Grundeinstufungsschema für magmatische Gesteine ​​ihrer Mineralogie. Wenn die ungefähren Volumenanteile der Mineralien im Gestein bekannt sind, können der Gesteinsname und der Kieselsäuregehalt aus dem Diagramm abgelesen werden. Dies ist keine exakte Methode, da die Einstufung von magmatischen Gesteinen auch von anderen Bestandteilen als Kieselsäure abhängt, in den meisten Fällen jedoch eine gute erste Vermutung darstellt.
  
  

  Chemische Einstufung und Petrologie

  
  
  

  Klassifizierung von Alkali gegenüber Kieselsäure (TAS.) ) wie in Le Maitres 2002 Igneous Rocks - Eine Klassifizierung und ein Glossar der Begriffe ^{[4]: 237}
  
  

  vorgeschlagen. Igneous-Gesteine ​​können nach chemischen oder mineralogischen Parametern klassifiziert werden.
  

  Chemikalie: Gesamtgehalt an Alkali-Siliciumdioxid (TAS-Diagramm) für die Klassifizierung von Vulkangesteinen, wenn keine Modal- oder Mineralogiedaten verfügbar sind:
  

  
  

  Die chemische Klassifizierung erstreckt sich auch auf die Differenzierung von Gesteinen, die gemäß dem TAS-Diagramm chemisch ähnlich sind, zum Beispiel:
  

  
  

  Eine idealisierte Mineralogie (die normative Mineralogie) kann aus der chemischen Zusammensetzung berechnet werden. Die Berechnung ist nützlich für Gesteine, die zu feinkörnig oder zu verändert sind, um Mineralien zu identifizieren, die aus der Schmelze kristallisieren. Beispielsweise klassifiziert normativer Quarz ein Gestein als mit Kieselsäure übersättigtes Gestein; Ein Beispiel ist Rhyolith. In einer älteren Terminologie wurden mit Kieselsäure übersättigte Gesteine ​​ als Kieselsäure oder sauer bezeichnet, wobei der SiO ₂ mehr als 66% und der Familienbegriff betrug ] wurde auf die meisten Kieselsäure angewendet. Ein normativer Feldspathoid klassifiziert ein Gestein als Kieselsäure undersättigt; Ein Beispiel ist Nephelinit.
  

  
  

  Klassifikationsgeschichte

  
  

  Im Jahr 1902 schlug eine Gruppe amerikanischer Petrographen vor, alle bestehenden Klassifizierungen von magmatischen Gesteinen zu verwerfen und durch eine "quantitative" Klassifizierung auf der Grundlage chemischer Analysen zu ersetzen. Sie zeigten, wie vage und oft unwissenschaftlich ein Großteil der vorhandenen Terminologie war, und argumentierten, dass die chemische Zusammensetzung eines magmatischen Gesteins das grundlegendste Merkmal sei und in die Hauptposition gebracht werden müsse. ^[5] 19659007] Geologisches Vorkommen, Struktur, mineralogische Konstitution - die bisher akzeptierten Kriterien für die Diskriminierung von Gesteinsarten - wurden in den Hintergrund gedrängt. Die vollständige Gesteinsanalyse ist zunächst in Bezug auf die Gesteinsbildungsmineralien zu interpretieren, die bei der Kristallisation des Magmas zu erwarten sind, z. B. Quarzfeldspate, Olivin, Akermannit, Feldspathoide, Magnetit, Korund und so weiter Gesteine ​​werden streng nach dem relativen Verhältnis dieser Mineralien in Gruppen eingeteilt. ^[6][5]

  
  

  Mineralogische Klassifizierung

  
  

  Bei Vulkangesteinen ist die Mineralogie für die Klassifizierung und Benennung von Lava von Bedeutung. Das wichtigste Kriterium ist die Phenocryst-Art, gefolgt von der Groundmass-Mineralogie. Wenn die Bodenmasse aphanitisch ist, muss häufig eine chemische Klassifizierung verwendet werden, um ein Vulkangestein richtig zu identifizieren.
  

  Mineralogische Inhalte - felsisch versus mafisch
  

  
  
  • felsisches Gestein, höchster Gehalt an Silizium, mit Vorherrschaft von Quarz, Alkali-Feldspat und / oder Feldspathoiden: die felsischen Mineralien ; Diese Gesteine ​​(z. B. Granit, Rhyolith) sind normalerweise hell gefärbt und weisen eine geringe Dichte auf.
  
  
  • mafic mafic geringerer Gehalt an Silicium im Verhältnis zu felsischem Gestein, mit Vorherrschaft der mafischen Mineralien Pyroxene, Olivine und Kalk Plagioklas; Diese Gesteine ​​(z. B. Basalt, Gabbro) sind normalerweise dunkel gefärbt und haben eine höhere Dichte als felsische Gesteine.
  
  
  • ultramafisches Gestein, niedrigster Gehalt an Silizium, mit mehr als 90% Maficmineralien (z (Dunite).

  Bei intrusiven, plutonischen und meist phaneritischen Gesteinskörpern (bei denen alle Mineralien zumindest durch ein Mikroskop sichtbar sind) wird die Mineralogie zur Klassifizierung des Gesteins verwendet. Dies tritt normalerweise in ternären Diagrammen auf, in denen die relativen Anteile von drei Mineralien zur Klassifizierung des Gesteins verwendet werden.
  

  Die folgende Tabelle ist eine einfache Unterteilung von magmatischen Gesteinen nach ihrer Zusammensetzung und ihrem Vorkommen.
  

  
  

  Für eine genauere Klassifizierung siehe QAPF-Diagramm.
  

  
  

  Beispiel für die Klassifizierung

  
  

  Granit ist ein magmatisches Intrusivgestein (kristallisiert in der Tiefe) mit felsischer Zusammensetzung (reich an Siliciumdioxid und vorwiegend Quarz plus kaliumreichem Feldspat plus natriumreichem Plagioklas) und phaneritischer, subeuhedrischer Textur (Mineralien) für das bloße Auge sichtbar und einige von ihnen behalten ihre ursprünglichen kristallographischen Formen bei).
  

  
  

  Magma-Ursprung

  
  

  Die Erdkruste ist unter den Kontinenten im Durchschnitt etwa 35 Kilometer dick, im Durchschnitt aber nur etwa 7 bis 10 Kilometer unter den Ozeanen. Die kontinentale Kruste besteht hauptsächlich aus Sedimentgesteinen, die auf einem kristallinen Untergrund ruhen, der aus einer Vielzahl von metamorphen und magmatischen Gesteinen besteht, einschließlich Granulit und Granit. Die ozeanische Kruste besteht hauptsächlich aus Basalt und Gabbro. Sowohl die kontinentale als auch die ozeanische Kruste ruhen auf Peridotit des Mantels.
  

  Felsen können als Reaktion auf einen Druckabfall, auf eine Änderung der Zusammensetzung (z. B. Wasserzugabe), auf einen Temperaturanstieg oder auf eine Kombination dieser Prozesse schmelzen.
  

  Andere Mechanismen, wie beispielsweise das Abschmelzen eines Meteoriteneinschlags, sind heute weniger wichtig, aber die Auswirkungen der Anhäufung der Erde führten zu einem ausgedehnten Abschmelzen, und die mehreren Hundert Kilometer unserer frühen Erde waren wahrscheinlich ein Magma-Ozean. Die Auswirkungen großer Meteoriten in den letzten hundert Millionen Jahren wurden als ein Mechanismus vorgeschlagen, der für den ausgedehnten Basaltmagmatismus einiger großer eruptiver Provinzen verantwortlich ist.
  

  
  

  Dekompression

  
  

  Dekompressionsschmelze tritt aufgrund eines Druckabfalls auf. ^[7]

  Die Solidustemperaturen der meisten Gesteine ​​(die Temperaturen, unter denen sie vollständig fest sind) steigen an das Fehlen von Wasser. Peridotit in der Tiefe im Erdmantel kann auf einem niedrigeren Niveau heißer sein als seine Solidustemperatur. Wenn ein solches Gestein während der Konvektion eines festen Mantels aufsteigt, kühlt es sich leicht ab, wenn es sich adiabatisch ausdehnt. Die Abkühlung beträgt jedoch nur etwa 0,3 ° C pro Kilometer. Experimentelle Studien mit geeigneten Peridotit-Proben belegen, dass die Solidus-Temperaturen um 3 ° C bis 4 ° C pro Kilometer steigen. Wenn der Stein weit genug aufsteigt, beginnt er zu schmelzen. Schmelzentröpfchen können sich zu größeren Volumina vereinigen und nach oben dringen. Dieser Prozess des Schmelzens aus der Aufwärtsbewegung des festen Mantels ist für die Entwicklung der Erde von entscheidender Bedeutung.
  

  Dekompressionsschmelzen erzeugt die Ozeankruste an den Kämmen des Mittelmeers. Es verursacht auch Vulkanismus in intraplate Regionen wie Europa, Afrika und dem pazifischen Meeresboden. Dort wird es verschiedentlich entweder dem Aufstieg von Mantelfedern (die "Plume-Hypothese") oder der Erweiterung der Platten (der "Platten-Hypothese") zugeschrieben. ^[8]

  
  

  Auswirkungen von Wasser und Kohlendioxid

  
  

  Die Veränderung der Gesteinszusammensetzung am stärksten Verantwortlich für die Entstehung von Magma ist der Zusatz von Wasser. Wasser senkt die Solidustemperatur von Gesteinen bei einem gegebenen Druck. Beispielsweise beginnt Peridotit in einer Tiefe von etwa 100 Kilometern in der Nähe von 800 ° C in Gegenwart von überschüssigem Wasser zu schmelzen, in der Nähe von oder über 1.500 ° C in Abwesenheit von Wasser. ^[9] Wasser wird aus dem Ozean ausgestoßen Lithosphäre in Subduktionszonen, und es verursacht ein Schmelzen im darüber liegenden Mantel. Wasserhaltige Magmen aus Basalt und Andesit werden direkt und indirekt als Ergebnis der Dehydratisierung während des Subduktionsprozesses produziert. Solche und daraus abgeleitete Magmas bilden Inselbögen wie im Pazifischen Feuerring. Diese Magmen bilden Gesteine ​​der Kalkalkalie-Reihe, einen wichtigen Teil der kontinentalen Kruste.
  

  Die Zugabe von Kohlendioxid ist relativ viel weniger wichtig für die Magmabildung als die Zugabe von Wasser, aber die Entstehung einiger mit Kieselsäure undersättigter Magmen wurde der Dominanz von Kohlendioxid gegenüber Wasser in den Mantelquellenbereichen zugeschrieben. In Gegenwart von Kohlendioxid dokumentieren Experimente, dass die Peridotit-Solidus-Temperatur in einem engen Druckintervall bei Drücken, die einer Tiefe von etwa 70 km entsprechen, um etwa 200 ° C abnimmt. In größeren Tiefen kann Kohlendioxid mehr Wirkung zeigen: In Tiefen bis etwa 200 km wurden die Temperaturen des anfänglichen Schmelzens einer mit Kohlensäure versetzten Peridotitzusammensetzung mit 450 ° C bis 600 ° C niedriger als für dieselbe Zusammensetzung ohne Kohlendioxid bestimmt. ^[10] Magmen von Gesteinsarten wie Nephelinit, Carbonatit und Kimberlit gehören zu denjenigen, die nach einem Zustrom von Kohlendioxid in den Mantel in Tiefen von mehr als etwa 70 km erzeugt werden können.
  

  
  

  Temperaturanstieg

  
  

  Der Temperaturanstieg ist der typischste Mechanismus für die Bildung von Magma in der kontinentalen Kruste. Solche Temperaturerhöhungen können auftreten, wenn Magma aus dem Mantel nach oben eindringt. In kontinentaler Kruste, die durch Kompression an einer Plattengrenze verdickt wird, können die Temperaturen den Solidus eines Krustengesteins übersteigen. Die Plattengrenze zwischen den indischen und asiatischen kontinentalen Massen ist ein gut untersuchtes Beispiel, da das tibetische Plateau nördlich der Grenze eine etwa 80 Kilometer dicke Kruste aufweist, die etwa doppelt so groß ist wie die normale kontinentale Kruste. Untersuchungen zum spezifischen elektrischen Widerstand, die aus magnetotellurischen Daten abgeleitet wurden, haben eine Schicht nachgewiesen, die Silikatschmelze zu enthalten scheint und sich innerhalb der mittleren Kruste am südlichen Rand des Tibetischen Plateaus mindestens 1.000 Kilometer erstreckt. ^[11] Granit und Rhyolith sind Arten von magmatischem Gestein wird häufig als Produkt der Schmelze kontinentaler Kruste wegen Temperaturanstiegs interpretiert. Temperaturerhöhungen können auch zum Schmelzen der in einer Subduktionszone heruntergezogenen Lithosphäre beitragen.
  

  
  

  Magma-Evolution

  
  
  

  Schematische Darstellung der Prinzipien der fraktionierten Kristallisation in einem Magma. Während des Abkühlens entwickelt sich das Magma in der Zusammensetzung, da verschiedene Mineralien aus der Schmelze kristallisieren. 1 : Olivin kristallisiert; 2 : Olivin und Pyroxen kristallisieren; 3 : Pyroxen und Plagioklas kristallisieren; 4 : Plagioklas kristallisiert. Am Boden des Magmastausees bildet sich ein kumulierter Stein.
  
  

  Die meisten Magmas schmelzen nur für kleine Teile ihrer Geschichte. Typischer sind sie Mischungen aus Schmelze und Kristallen und manchmal auch aus Gasblasen. Schmelze, Kristalle und Blasen haben normalerweise unterschiedliche Dichten, so dass sie sich trennen können, wenn sich Magmen entwickeln.
  

  Beim Abkühlen des Magmas kristallisieren Mineralien typischerweise bei verschiedenen Temperaturen aus der Schmelze (fraktionierte Kristallisation). Wenn Mineralien kristallisieren, ändert sich normalerweise die Zusammensetzung der restlichen Schmelze. Wenn sich Kristalle von der Schmelze trennen, unterscheidet sich die restliche Schmelze in ihrer Zusammensetzung von dem Muttermagma. Zum Beispiel kann ein Magma der Gabbroic-Zusammensetzung eine restliche Schmelze der Granitzusammensetzung erzeugen, wenn früh gebildete Kristalle vom Magma getrennt werden. Gabbro kann eine Liquidustemperatur in der Nähe von 1.200 ° C haben, und die Schmelze der abgeleiteten Granitzusammensetzung kann eine Liquidustemperatur von etwa 700 ° C haben. Inkompatible Elemente sind während der fraktionierten Kristallisation in den letzten Rückständen von Magma und in den ersten Schmelzen konzentriert, die während des partiellen Schmelzens erzeugt werden: Jeder Prozess kann das Magma bilden, das zu Pegmatit kristallisiert, einem Gesteinstyp, der gewöhnlich mit inkompatiblen Elementen angereichert ist. Bowens Reaktionsreihe ist wichtig für das Verständnis der idealisierten Sequenz der fraktionellen Kristallisation eines Magmas.
  

  Die Magmazusammensetzung kann durch andere Verfahren als partielles Schmelzen und fraktionierte Kristallisation bestimmt werden. Zum Beispiel interagieren Magmas häufig mit Gesteinen, die sie durchdringen, indem sie diese Gestein schmelzen und mit ihnen reagieren. Magmas verschiedener Kompositionen können sich miteinander vermischen. In seltenen Fällen können sich Schmelzen in zwei nicht mischbare Schmelzen kontrastierender Kompositionen trennen.
  

  Es gibt relativ wenige Mineralien, die für die Bildung von magmatischen Gesteinen wichtig sind, da das Magma, aus dem die Mineralien kristallisieren, nur in bestimmten Elementen reich ist: Silizium, Sauerstoff, Aluminium, Natrium, Kalium, Kalzium, Eisen und Magnesium . Dies sind die Elemente, die sich zu den Silikatmineralien zusammenfügen, die über neunzig Prozent aller magmatischen Gesteine ​​ausmachen. Die Chemie der magmatischen Gesteine ​​wird für Haupt- und Nebenelemente sowie für Spurenelemente unterschiedlich ausgedrückt. Der Gehalt an Haupt- und Nebenelementen wird herkömmlicherweise als Gew .-% Oxide ausgedrückt (z. B. 51% SiO ₂ und 1,50% TiO ₂ ). Häufigkeiten von Spurenelementen werden herkömmlicherweise als Gewichtsteile pro Million (z. B. 420 ppm Ni und 5,1 ppm Sm) ausgedrückt. Der Begriff "Spurenelement" wird typischerweise für Elemente verwendet, die in den meisten Gesteinen mit Mengen von weniger als 100 ppm oder so vorhanden sind, aber einige Spurenelemente können in einigen Gesteinen in Mengen vorhanden sein, die 1.000 ppm übersteigen. Die Vielfalt der Gesteinszusammensetzungen wurde durch eine riesige Menge analytischer Daten definiert. Über 230.000 Gesteinsanalysen können über eine von der US-amerikanischen National Science Foundation gesponserte Website im Internet abgerufen werden (siehe External Link to EarthChem).
  

  
  

  Etymologie

  
  

  Das Wort "Eruptiv" leitet sich vom lateinischen ignis ab und bedeutet "Feuer". Vulkanische Felsen werden nach Vulcan, dem römischen Namen für den Feuergott, benannt. Intrusive Rocks werden auch "Plutonic Rocks" genannt, benannt nach Pluto, dem römischen Gott der Unterwelt.
  

  
  

  Siehe auch

  
  
  • Große Eruptivprovinz - Große regionale Anhäufung von Eruptivgesteinen
  
  
  • Liste der Gesteinsarten - Eine Liste der von Petrologen anerkannten Gesteinsarten
  
  
  • Metamorphes Gestein - Gestein, das starker Wärme und Druck ausgesetzt war physikalische oder chemische Veränderung
  
  
  • Migmatit - Eine Mischung aus metamorphem Gestein und magmatischem Gestein
  
  
  • Petrologie - Der Geologiezweig, der den Ursprung, die Zusammensetzung, die Verteilung und die Struktur von Gesteinen untersucht.
  
  
  • Sedimentgestein - Gesteinsgestein, gebildet durch Ablagerung und anschließende Zementierung von Material

  Hinweise

  
  
  
  

  1. ^ 15% ist die arithmetische Summe der Fläche für intrusives Plutonsgestein (7%) plus der Fläche für extrusives Vulkangestein (8%). ^[2]
     
  
  
  
  

  Referenzen ^[2]