изверженный петрология это изучение Магматические породы, который горные породы которые образовались в результате затвердевания расплавленной магмы. Эта область геологии связана с составом, структурой и происхождением магматических пород, а также процессами, которые их формируют и изменяют. Магматическая петрология важна для понимания истории и эволюции земной коры, а также процессов, происходящих в недрах Земли. Это также полезно для определения источников полезные ископаемые и другие ресурсы, которые находятся в магматических породах.

Химический состав

Существует несколько методов, с помощью которых можно определить химический состав Магматические породы. Одним из распространенных методов является рентгеновская флуоресцентная спектрометрия, которая включает бомбардировку породы рентгеновскими лучами и измерение энергии флуоресценции, испускаемой элементами в породе. Это может дать информацию об элементном составе породы, в том числе о содержании различных металлов и металлоидов.

Другим методом является масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS), которая включает испарение образца породы и использование плазменной горелки для ионизации элементов в образце. Затем ионы разделяются на основе отношения их массы к заряду и обнаруживаются с помощью масс-спектрометра, который позволяет точно измерять содержания различных элементов в рок.

Другие методы, которые можно использовать для определения химического состава магматических пород, включают атомно-абсорбционную спектроскопию, рентгеноструктурный анализ и нейтронно-активационный анализ.

Классификация магматических пород

Схема классификации общего содержания щелочи в сравнении с кремнеземом (TAS), предложенная Леметром в книге «Изверженные породы» 2002 г. - классификация и глоссарий терминов. Синяя область - это примерно то место, где располагаются щелочные породы; желтая область - это место, где располагаются субщелочные породы. (Википедия)

Магматические горные породы можно классифицировать по нескольким различным критериям, включая их химический состав, минералогияи текстура. Один из распространенных методов классификации основан на относительном содержании кремнезема (SiO2) и щелочных металлов (Na и K).

Породы с высоким содержанием кремнезема и низким содержанием щелочных металлов классифицируются как кислые. Эти породы, как правило, имеют светлый цвет и обычно состоят из минералов, таких как кварц, полевой шпати маленький. Примеры кислых пород включают гранит риолитовая.

Породы с низким содержанием кремнезема и высоким содержанием щелочных металлов классифицируются как основные. Эти породы, как правило, темного цвета и обычно состоят из таких минералов, как пироксен, оливини амфибол. Примеры основных пород включают базальт габбро.

Породы со средним содержанием кремнезема и щелочных металлов относятся к категории средних. Эти породы имеют промежуточный цвет и обычно состоят из смеси кислых и основных минералов. Примеры промежуточных пород включают андезит диорит.

Магматические породы также могут быть классифицированы на основе их текстуры, которая относится к размеру, форме и расположению кристаллов в породе. Три основных типа текстуры: фанеритовая, афанитовая и стекловидная. Фанеритовая текстура относится к породам с крупными видимыми кристаллами, а афанитовая текстура относится к породам с мелкими микроскопическими кристаллами. Стекловидная текстура относится к породам, которые имеют стеклянный вид без видимых кристаллов.

Экструзивные и интрузивные породы

Магматические породы можно классифицировать как экструзивные или интрузивные, в зависимости от того, как они образовались. Изверженные магматические породы образуются, когда расплавленная магма или лава охлаждаются и затвердевают на поверхности Земли или вблизи нее. Поскольку магма быстро остывает, образующиеся кристаллы мелкие, а порода имеет мелкозернистую текстуру. Примеры экструзивных магматических пород включают базальт андезит.

С другой стороны, интрузивные магматические породы образуются, когда магма остывает и затвердевает под поверхностью Земли. Поскольку магма остывает медленно, образующиеся кристаллы крупные, а текстура породы крупнозернистая. Примеры интрузивных магматических пород включают гранит габбро.

Различие между экструзивными и интрузивными породами можно увидеть и в их минералогии. Экструзивные породы, как правило, содержат больше основных минералов, таких как пироксен оливин, в то время как интрузивные породы, как правило, содержат больше кислых минералов, таких как кварц полевой шпат

QAPF-диаграмма

QAPF-диаграмма

QAPF (Кварц, щелочь полевой шпат, Plagioclase, Feldspathoid) представляет собой систему классификации магматических пород, основанную на относительных пропорциях кварца, щелочного полевого шпата, плагиоклаз полевой шпати фельдшпатоидные минералы. Он обычно используется для классификации интрузивных пород, таких как граниты, диориты и габбро.

Диаграмма QAPF разделена на четыре поля, каждое из которых представляет отдельный класс горных пород на основе относительных пропорций четырех минералов. Поля следующие:

  • Q: богатые кварцем породы с содержанием кварца более 20%.
  • A: породы, богатые щелочным полевым шпатом, с содержанием щелочного полевого шпата более 90%.
  • P: богатые плагиоклазом породы с более чем 90% плагиоклазового полевого шпата.
  • F: богатые фельдшпатоидом породы с содержанием фельдшпатоидных минералов более 10%.

Диаграмма QAPF полезна для определения основного минералогического состава породы и для оценки условий, при которых образовалась порода. Это также полезно для сравнения составов различных горных пород и для их классификации по широким категориям на основе их минералогии.

Вулканические и плутонические породы

Вулканические породы представляют собой тип экструзивных магматических пород, которые образуются из расплавленной магмы или лавы, которые извергаются и охлаждаются на поверхности Земли. Эти породы характеризуются мелкозернистой структурой и высоким содержанием темноцветных минералов, таких как пироксен оливин. Примеры вулканических пород включают базальт, андезити риолитовая.

Плутонические породы, с другой стороны, представляют собой тип интрузивных магматических пород, которые образуются из магмы, которая остывает и затвердевает под поверхностью Земли. Эти породы характеризуются крупнозернистой структурой и высоким содержанием кислых минералов, таких как кварц и полевой шпат. Примеры плутонических пород включают гранит, габброи диорит.

Разница между вулканическими и плутоническими породами во многом связана с разницей в скорости их охлаждения и затвердевания. Вулканические породы остывают и затвердевают быстро, в то время как плутонические породы остывают и затвердевают медленнее. Эта разница в скорости охлаждения приводит к разным текстурам и минералогии этих двух типов горных пород.

Минералы в магматических породах

Магматические породы состоят из различных минералов, которые представляют собой встречающиеся в природе неорганические вещества, имеющие определенный химический состав и определенную кристаллическую структуру. Минералы, присутствующие в магматической породе, будут зависеть от химического состава магмы, из которой образовалась порода, и условий, при которых магма охлаждалась и затвердевала.

Некоторые распространенные минералы, которые встречаются в магматических породах, включают:

  • Кварц: распространенный минерал, состоящий из кремния и кислорода (SiO2). Обычно он встречается в кислых породах, таких как гранит.
  • Полевой шпат: группа минералов, которые состоят из комбинации алюминий, кремний, кислород и различные другие элементы. Полевые шпаты распространены как в кислых, так и в средних породах.
  • Пироксен: группа минералов, состоящих из комбинации кремния, кислорода и различных других элементов. Пироксены распространены в основных породах, таких как базальт.
  • Оливин: минерал, состоящий из комбинации железо, магний, кремний и кислород. Это распространено в основных породах, таких как базальт.
  • Амфибол: группа минералов, состоящих из комбинации кремния, кислорода и различных других элементов. Амфиболы распространены в основных породах, таких как габбро.
  • Слюда: группа минералов, состоящих из комбинации алюминия, кремния, кислорода и различных других элементов. Слюды распространены в кислых и средних породах.

Первичные и акцессорные минералы

В геологии первичные минералы — это минералы, которые составляют большую часть объема горной породы и отвечают за ее основные свойства и характеристики. Эти минералы обычно образуются во время начальной кристаллизации магмы, из которой образовалась порода.

Акцессорные минералы, с другой стороны, представляют собой минералы, которые присутствуют в породе в меньших количествах и не отвечают за основные свойства и характеристики породы. Эти минералы могли образоваться во время кристаллизации магмы или они могли быть введены в горную породу после ее затвердевания в результате таких процессов, как изменение или метаморфизм.

В магматических породах первичными минералами обычно являются минералы, образовавшиеся во время начальной кристаллизации магмы. Эти минералы могут включать кварц, полевой шпат, пироксен, оливини амфибол, среди прочих. Акцессорные минералы в магматических породах могут включать слюды, гранатыи апатити др.

Относительные пропорции первичных и акцессорных минералов в породе могут предоставить информацию об условиях, при которых образовалась порода, и об истории породы. Например, порода с высоким содержанием акцессорных минералов могла образоваться из магмы, которая медленно охлаждалась и затвердевала, или она могла подвергнуться значительным изменениям после затвердевания.