Tuliperäiset kivet

Tuliperäiset kivet
Opiskeli vuonna	vulkaaninen petrologia [d]
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa

Magmakivet (magmatiitit) ovat magmaattisen toiminnan lopputuotteita , jotka johtuvat luonnollisen sulatteen ( magma , laava ) jähmettymisestä. Sulan siirtymistä kiinteään tilaan liittyy aineen kiteytyminen . Magmakivillä on tärkeä rooli maankuoren rakenteessa, ja ne muodostavat erimuotoisia ja -kokoisia geologisia kappaleita, koostumuksia ja rakenteita .

Magmatiitit ovat sedimenttisten , metamorfisten ja hydrotermis-metasomaattisten muodostumien ohella yksi tärkeimmistä kivilajeista . Niitä esiintyy monenlaisissa geologisissa olosuhteissa: kilpissä, tasoilla, orogeeneissä , valtameren kuoressa jne. Magma- ja metamorfiset kivet muodostavat tilavuudeltaan 90-95 % maankuoren yläkerrasta (16 km) [1] . Magmakivet muodostavat noin 15 % nykyisestä maapallon pinnasta [2] .

Taksonomian perusteet

Sulan suhteellisen jähmettymissyvyyden mukaan erotetaan 3 magmaisten kivien luokkaa: [ 3]

• plutoninen  - jäätynyt syvyydessä (plutoniitit);
• hypabyssal  - jäätynyt matalassa syvyydessä [4] ;
• vulkaaninen  - jäätynyt pinnalla (vulkaniitit) tai sen lähellä (subvulkaniitit) [5] .

Plutoniseen luokkaan kuuluvat kivet, jotka muodostuivat mesoabyssal- ja abyssal-facies-olosuhteissa. Samalla syvyysfaasiat eivät ole yksiselitteisesti määriteltyjä. Joten syvyysasetuksille voidaan ilmoittaa 6-8 km [6] 3-5 - 10-15 km [7] . Diagnoosin helppouden vuoksi tärkein syvyyden merkki on aineen kiteytysaste: täydellinen, piilotettu, epätäydellinen. Plutoniiteille on ominaista täyskiteinen rakenne, hypabyssaalikivet ovat kryptokiteisiä, harvemmin epätäydellisiä kiteisiä.

Vulkaanisilla kivillä on ei-kiteinen tai lasimainen rakenne. Kryptokiteiset lajikkeet ovat vähemmän yleisiä. Vulkaaneille, subvulkaniiteille ja hypabyssal-muodostelmille on ominaista porfyriittiset rakenteet, jotka muodostuvat suurista kiteiden (porfyyrien) kasvusta homogeenisessa kivimassassa.

Useat petrokemialliset ja mineralogiset merkit muodostavat perustan syvemmälle systematiikkalle . Samalla erotetaan kivilajit, perheet, lajit ja lajikkeet. Ylemmän tason määrittämiseen käytetään piidioksidin (SiO 2 ) ja "alkalin" ( Na 2 O + K 2 O) painopitoisuuksia kivissä.

• Ryhmät (rivit) erottuvat kivien piidioksidipitoisuudesta ("happamuus", "piidioksidipitoisuus"). Kaikkiaan tunnistettiin 6 yksikköä. Joissakin tapauksissa havaitaan myös harvinaisten ei-piidioksidikivien irtoaminen.
• Magmaisten kivien alalajit erottuvat alkalien ( Na 2 O + K 2 O) summan perusteella. "Alkaliteetilla" määritellään 3 alaryhmää (normaali, subalkalinen ja alkalinen). Joskus erotetaan myös vähäalkalinen alalaji.
• Magmaisten kivien perheet miehittävät siten tiettyjä kenttiä kokonaisalkali-piidioksidissa (Total Alkali Silica, TAS), joiden väliset rajat määrittelee Kansainvälisen geologisten tieteiden liiton (IUGS) magneettikivien systematiikkaa käsittelevä alakomitea. Kaikkien normaali-emäksisten ja emäksisten sarjojen magmaisten kivien perheiden nimet on annettu luokitustaulukossa.
• Magmakivien tyypit määräytyvät niiden modaalisen mineraalikoostumuksen mukaan. Kiville, jotka eivät sisällä yli 90 % tummanvärisiä mineraaleja ja joilla on hyvä kiteisyys (eli pääasiassa syvyyksiin ja hypabyssaaliin), lajien kuuluvuus määritetään QAPF -kaaviolla ( englanniksi  Quartz - Alkali maasälpä - Plagioclase - Feldspathoid () Foid) ). Muussa tapauksessa käytetään TAS -kaaviota .
• Magmaisten kivien lajikkeita ei säännellä, ja geologit erottavat ne tarpeen mukaan.

Esiintymislomakkeet

Plutonisten ja hypabyssal-kappaleiden esiintymismuodot

Magman joutuminen kivimassaan johtaa tunkeilevien kappaleiden muodostumiseen. Riippuen suhteestaan ​​isäntämuodostelmiin, he erottavat:

• Sopivat ( concordant ) tunkeutuvat kappaleet tunkeutuivat isäntäkivien yksittäisten kerrosten väliin. Tällaisten kappaleiden muoto riippuu ympäröivän kerroksen rakenteesta ( lakkolitit , lopoliitit , fakoliitit , etmoliitit , bismaliitit , kynnykset ).

• Epäsopimattomat (epäsopimattomat) tunkeutuvat kappaleet, jotka murtautuvat isäntäkivikerrosten läpi eivätkä ole riippuvaisia ​​niiden rakenteesta ( badolitit , kannat , padot , apofyysit , konoliitit ).

Vulkaanisten kivien kappaleiden esiintymismuodot

Pintaan purkautunut laava muodostaa effusiivisia kappaleita, joista erottuvat: laavapeite , laavavirtaus , kaula ( venttiile ), vulkaaninen (pursottava) kupoli (huippu, neula) ja diatreme (räjähdysputki), tulivuoren kartio , stratovolcano , kilpi tulivuori . Reljeefin ilmaisun mukaan effusiivisten kivien esiintymismuodot voivat olla sekä positiivisia ( kannet , virrat , aukot , tulivuoren kupolit , diatreemit , tulivuoren kartiot , stratovolkaanit , kilpitulivuoret ) että negatiivisia ( kraatterit , maarit , laavakuopat , kalderikaivot ) ).

Mineraalikoostumus

Magmaisten kivien koostumuksessa erotetaan kiviä muodostavia ja lisämineraaleja . Kiveä muodostavia mineraaleja edustavat erilaiset alumiinisilikaatit ja silikaatit . Niistä erotetaan vaaleat ( syn. leukocratic ) ja tummat ( syn. melanokraattiset, värilliset ) lajikkeet. Vaaleat eivät sisällä (tai sisältävät vain epäpuhtauksia) magnesiumia ja rautaa , kun taas tummille on ominaista näiden alkuaineiden sisällyttäminen kidehilojen koostumukseen . Tämän mukaisesti erotetaan salihappo (Si:sta, Al:sta) ja mafic (Mg:stä, Fe:stä) mineraalit.

• Tyypillisiä salimineraaleja: maasälpät , kvartsit , maasälpät , kevyet kiillet ( muskoviitti jne.).
• Tyypillisiä mafisia mineraaleja: oliviinit , pyrokseenit , amfibolit , mafic- kiillet ( biotiitti jne.).

Lisämineraaleja on alle 1-5 % kivitilavuudesta, mutta niiden esiintyminen on havaittavissa kaikkialla. Lisävarusteista löytyy usein: zirkoni , apatiitti , rutiili , monatsiitti , ilmeniitti , kromiitti , titaniitti , ortiitti , magnetiitti , kromiitti , rikkikiisu , pyrrotiitti ja monet muut.

Mineraalikoostumuksen ominaispiirteet

Normaalisarjan kiville on tunnusomaista maasälpien ja kvartsin esiintyminen sekä "... foidien ( maaspatoidit ) ja emäksisten tummanväristen mineraalien sekä pyrokseenien ja amfibolien, joissa on korkea titaanipitoisuus, puuttuminen", [8 ] tyypillistä alkalisille magmatiiteille. Happamuus (piidioksidipitoisuus) heijastuu ensinnäkin kvartsin pitoisuuteen (mitä happamampi - sitä enemmän se on), sekä plagioklaasin koostumukseen : basiitit sisältävät runsaasti kalsiumia, kun taas happamat magmatiitit ovat runsaasti natriumia lajikkeita.

Kvartsi muodostuu, kun magman SiO 2 -pitoisuus ylittää silikaattien ja alumiinisilikaattien muodostumiseen tarvittavan määrän . Kvartsi ei esiinny magmafaasissa oliviinin tai nefeliinin kanssa . Oliviinia esiintyy pääasiassa ultramafisissa kivissä ja se vapautuu magmoista , joissa SiO 2 -pitoisuus ei riitä pyrokseenien muodostamiseen . Muussa tapauksessa oliviini muuttuu enstatiitiksi :

Mg 2 SiO 4 + SiO 2 = Mg 2 Si 2 O 6
Forsteriitti………Enstatiitti

Samoin muodostuu nefeliiniä, jota esiintyy vain emäksisessä kivessä, joka on alikyllästetty piidioksidilla . Muuten albiitti muodostuu :

NaAlSiO 4 + 2SiO 2 = NaAlSi 3 O 8
Nefeliini…………………Albiitti

Normaalisarjan kiville johtavat typomorfiset mineraaliparageneesit ovat seuraavat:

• Ultrabasiitit . Tärkeimmät mineraalit ovat oliviinit ja pyrokseenit. Kiviä, jotka sisältävät niitä vertailukelpoisina määrinä, kutsutaan  peridotiteiksi . Pohjimmiltaan oliviinit nimetään lisävarusteiden mukaan: oliviniitti, jos magnetiittia on läsnä; duniittia , jos siinä on kromiittia. Lisäksi ortopyrokseenit (enstatiitti, pronssiitti tai hypersteeni) ovat hyvin tyypillisiä.
• Basiitit . Päämineraaleja ovat oliviinit, pyrokseenit, emäksiset plagioklaasit. Hornblende voi olla vähäisiä määriä. Riippuen siitä, mikä pyrokseeni vallitsee, on:  gabro, jos klinopyrokseeni (augiitti tai diopsidi) hallitsee; halut, jos ortopyrokseeni ; gabbronoriitit , jos  molemmat ovat yhtä edustettuina.
• Keskikokoinen. Tärkeimmät mineraalit ovat keskikokoiset plagioklaasit, amfibolit (sarvisekoite). Tyypillisiä lisävarusteita ovat biotiitti ja kvartsi. Tämän perheen laajalle levinneitä kiviä ovat dioriitit (andesiitit) sekä subalkaliinianalogit - syeniitit , jotka koostuvat kaliummaasälpästä mafiin kanssa (sarvisekoite ja/tai biotiitti, diopsidi, aegiriini-augiitti).
• hapan . Tärkeimmät mineraalit ovat kvartsi, kaliummaasälpä ja happamat plagioklaasit. Pieninä määrinä yleensä biotiittia ja/tai sarvisekoitusta. Tämän suvun laajalle levinneitä kiviä ovat graniitit (ryoliitit), sekä siirtymävaiheessa keskipitkkään - granodioriitit ( dasiitit ), - joille on ominaista tummanväristen mineraalien pitoisuuden lisääntyminen.

Värin ja koostumuksen välinen suhde

Normaalin ja kohtalaisen emäksisen sarjan kiville on ominaista vaaleat värit suhteellisen korkeilla piidioksidipitoisuuksilla ja tummasta mustaan ​​matalalla. Tummanväristen mineraalien määrää tilavuusprosentteina laskettuna kutsutaan värinumeroksi. Ultrabasiitit ovat yleensä mustia (95-100% tummia mineraaleja), perusvärit ovat tummanharmaasta mustaan ​​(~50%). Keskikoostumuksellisille kiville on ominaista harmaa väri (~30%). Happamat ja ultrahappamat magmatiitit erottuvat vaaleanharmaasta väristään (<10 %). Poikkeamia näistä arvoista havaitaan hyvin usein paikallisten magmatismin ominaisuuksien, epigeneettisten muutosten ja muiden kiven väriin vaikuttavien tekijöiden vuoksi. Tyypillisesti kiviä muodostavat mineraalit korvataan äskettäin muodostuneilla mineraaleilla sään aikana. Plagioklaasit korvataan useimmiten serikiitillä ja zeoliitilla ; pyrokseenit ja amfibolit - kloriitti ja epidootti . Silmämääräinen tarkastus värinumerolaskelman kanssa sekä rakenteen (porfyriittinen tai afyrinen) ja rakenteen (täysin tai osittain kiteinen) määrittäminen antaa paitsi asiantuntijoille, myös amatöörille mahdollisuuden tehdä valistuneita arvauksia kiven koostumuksesta.

Kemiallinen koostumus

Magmatiittien kemiallisessa koostumuksessa erotetaan petrogeeniset ja harvinaiset kemialliset alkuaineet. Petrogeeniset alkuaineet määräävät kiven faasikoostumuksen (mineraali), kun taas harvinaiset alkuaineet tulevat näihin faaseihin epäpuhtauksina. Magmatiittien koostumus heijastuu useimmiten useiden alkuaineiden pitoisuuksina niiden oksidien muodossa ( petrogeenioksidit ). "Magmaisten muodostumien tärkeimmät oksidit ovat: SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , FeO, MgO, CaO, Na 2 O ja K 2 O, H 2 O" [9] . Piidioksidin prosenttiosuus kivessä toimii tiettynä kriteerinä sen happamukselle, jonka yhteydessä termi "hapan kivi" alkoi tarkoittaa rikkaita kiviä ja "emäksinen kivi" - vähän piidioksidia, mutta rikastettu emäksillä - CaO, MgO ja FeO. Käänteinen suhde näiden emästen ja piidioksidin pitoisuuksien välillä on erittäin selvä kiven happamuuden sarjassa.

Jakelu

Magmakivet sekä metamorfiset ja siirtymävaiheen ultrametamorfiset kivet ovat hallitsevia maankuoren koostumuksessa. Nykyaikaisella pinnalla ne ovat laajalti edustettuina pitkäaikaisen nousun alueilla ( kiteiset kilvet jne.), liikkuvilla vyöhykkeillä , suurilla magmaisilla provinsseilla ja aktiivisen vulkanismin alueilla. Yleisimmät kivet ovat normaali- ja subalkaliinisarjoja. Lisäksi vallitsevat basiitit ja ultrabasiitit, jotka muodostavat mannermaisen kuoren alaosat ja muodostavat lähes kokonaan valtameren tyyppisen kuoren : basiitit muodostavat vastaavasti "basaltti"-kerroksen ja alemman kerroksen yläosat, ja ultrabasiitit muodostavat maankuoren alemmat kerrokset. alempi kerros, jossa niitä edustavat täyskiteiset lajikkeet. Granitoideja kehittyy laajalti massiivisessa mannerkuoressa ja ne muodostavat sen ylemmän "graniittigneissi" -kerroksen. V. V. Belousovin mukaan mannerkuoren alemmalla kerroksella on "granuliittimafinen" koostumus [10] , kun taas sen keskimääräinen modaalinen koostumus Goldschmidtin mukaan on "andesiittista" (keskimääräinen piidioksidipitoisuus ja normaali alkaleissa). Lisäksi maankuoressa on alueita, joissa magmatismi ilmeni erittäin nopeasti ja laajasti. Tällaisia ​​alueita kutsutaan "suuriksi vulkaanisiksi provinsseiksi" ( large igneous province, LIP ). 11 tällaiseen maakuntaan liittyy elävien organismien massasukupuuttoon maapallon historiassa. LIP sisältää sekä "suuret plutonogeeniset maakunnat" että "suuret vulkaaniset maakunnat", mukaan lukien ansakentät ( esimerkiksi Siperian ansoja ).

Alkuperä

Magmakivet ovat magmaattisen toiminnan lopputuotteita, jotka johtuvat maailmanlaajuisesta ja epätasaisesta lämmön ja massan siirtymisestä vaipasta planeetan pintaan. Magmaattiset sulat ovat peräisin alemmasta kuoresta ja vaipasta paineen laskun ja/tai lämpötilan nousun seurauksena. Koska ne ovat vähemmän tiheitä ympäröiviin muodostelmiin nähden, ne pyrkivät "kellumaan" pintaan. Nousun aikana tapahtuu magman erilaistumista, mikä johtaa havaittuun magmaisten kivien koostumusten monimuotoisuuteen. Pintaan saavuttaessa sula purkautuu effuusio- ja/tai räjähdysmekanismin mukaisesti.

Magmakivistä erotetaan useita geneettisiä sarjoja , joiden koostumus kehittyy alkuperäisestä syvämagmasta, joka on erotettu vaipan kiinteästä faasista ja syvästä kuoresta.

Muistiinpanot

1. ↑ Prothero, Donald R.; Schwab, Fred. Sedimenttigeologia : johdatus sedimenttikiviin ja stratigrafiaan  . – 2. - New York: Freeman, 2004. - S. 12. - ISBN 978-0-7167-3905-0 .
2. ↑ Wilkinson, Bruce H.; McElroy, Brandon J.; Kesler, Stephen E.; Peters, Shanan E.; Rothman, Edward D. Globaalit geologiset kartat ovat tektonisia nopeusmittareita – Kivipyöräilynopeudet alue-ikätaajuuksista  //  Geological Society of America Bulletin : päiväkirja. - 2008. - Voi. 121 , nro. 5-6 . - s. 760-779 . - doi : 10.1130/B26457.1 .
3. ↑ Venäjän petrografinen koodi: magmaiset, metamorfiset, metasomaattiset, törmäysmuodostelmat. - 3. painos - Pietari. : VSEGEI, 2009. - 197 s.
4. ↑ Hypabyssal-kivet - artikkeli Suuresta Neuvostoliiton Encyclopediasta . 
5. ↑ Effusiiviset kivet // Great Soviet Encyclopedia  : [30 nidettä]  / ch. toim. A. M. Prokhorov . - 3. painos - M .  : Neuvostoliiton tietosanakirja, 1969-1978.
6. ↑ D. I. Gorževski, V. N. Kozerenko. . – 1965.
7. ↑ V. I. Smirnov. . – 1982.
8. ↑ Ushakova E.N., Shelepaev R.A., Izokh A.E., Sukhorukov V.P., Nikitin A.A. Magmaiset kivet: systematiikka, nimikkeistö, rakenteet ja tekstuurit (pääsemätön linkki) . NSU:n geologinen museo. Haettu 11. syyskuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 12. syyskuuta 2016. (määrätön) 
9. ↑ Saranchina, Galina Mikhailovna - Kiveä muodostavat mineraalit: (Menetelmä kideopt.vakioiden, mineraalien ominaisuuksien määrittämiseksi): Proc. lisäys - Hae RSL:ää . search.rsl.ru. Haettu 11. syyskuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 2. elokuuta 2017. (määrätön)
10. ↑ Khain V.E. Lomize M.G. Geotektoniikka geodynamiikan perusteilla . Ozon.ru. Haettu 30. lokakuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 4. maaliskuuta 2016. (määrätön)

Kirjallisuus

• Zavaritsky A.N. Magmakiviä . - M. : Neuvostoliiton tiedeakatemian kustantamo , 1956. - 480 s.
• RW Le Maitre (toimittaja) (2002) Magmakiviä: Luokittelu ja termisanasto, Kansainvälisen geologisten tieteiden liiton suositukset, Magmakivisten systematiikan alatoimikunta. , Cambridge, Cambridge University Press ISBN 0-521-66215-X

Linkit

• Magmakiviä (yleinen petrografia)
• Tuliperäiset kivet
• Taulukko magmakivistä koululaisten luokille

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Hienoa norjalaista Hienoa norjalaista Iso venäläinen kanadalainen Britannica (verkossa) Universalis Moderni Ukraina
Bibliografisissa luetteloissa BNF : 11949164c GND : 4036974-2 J9U : 987007541364305171 LCCN : sh85114769 NDL : 00565095 NKC : ph116651

tunkeilevat ruumiit
Sopiva	kynnys Lopolit Laccolith Facolith Harpolit
Ristiriitainen	batolith Stock Kaula Honolith bismaliitti Etmoliitti Diapir #Diapir igneous Oja Magmaattiset suonet ja apofyysit
Katso myös	Plutoninen massiivi • Magmakiviä •