volkanik petroloji araştırması volkanik taşlar, hangisi kayalar erimiş magmanın katılaşmasıyla oluşmuşlardır. Bu jeoloji alanı, magmatik kayaçların bileşimi, yapısı ve kökeni ile onları oluşturan ve değiştiren süreçlerle ilgilidir. Magmatik petroloji, Dünya'nın kabuğunun tarihini ve evrimini ve ayrıca Dünya'nın içinde meydana gelen süreçleri anlamak için önemlidir. kaynaklarının belirlenmesi açısından da yararlıdır. mineraller ve magmatik kayalarda bulunan diğer kaynaklar.
İçerik
Kimyasal bileşim,
Kimyasal bileşimini belirlemek için kullanılabilecek çeşitli yöntemler vardır. volkanik taşlar. Yaygın bir yöntem, kayayı X-ışınları ile bombardıman etmeyi ve kayadaki elementler tarafından yayılan flüoresansın enerjisini ölçmeyi içeren X-ışını flüoresans spektrometrisidir. Bu, çeşitli metallerin ve metaloidlerin bolluğu da dahil olmak üzere kayanın temel bileşimi hakkında bilgi sağlayabilir.
Diğer bir yöntem, bir kaya numunesinin buharlaştırılmasını ve numunedeki elementleri iyonize etmek için bir plazma meşalesinin kullanılmasını içeren endüktif olarak eşleşmiş plazma kütle spektrometresidir (ICP-MS). İyonlar daha sonra kütle-yük oranlarına göre ayrılır ve bir kütle spektrometresi kullanılarak tespit edilir; kaya.
Magmatik kayaçların kimyasal bileşimini belirlemek için kullanılabilecek diğer yöntemler arasında atomik absorpsiyon spektroskopisi, X-ışını kırınımı ve nötron aktivasyon analizi yer alır.
Magmatik Kayaçların Sınıflandırılması
Magmatik kayaçlar, kimyasal bileşimleri de dahil olmak üzere birçok farklı kritere göre sınıflandırılabilir. mineralojive doku. Yaygın bir sınıflandırma yöntemi, silikanın (SiO2) ve alkali metallerin (Na ve K) göreceli bolluğuna dayanmaktadır.
Silika içeriği yüksek ve alkali metal içeriği düşük olan kayalar felsik olarak sınıflandırılır. Bu kayalar açık renkli olma eğilimindedir ve tipik olarak aşağıdakiler gibi minerallerden oluşur: kuvars, feldispat, ve mika. Felsik kayaların örnekleri şunları içerir: granit ve riyolit.
Silika içeriği düşük ve alkali metal içeriği yüksek kayaçlar mafik olarak sınıflandırılır. Bu kayalar koyu renkli olma eğilimindedir ve tipik olarak aşağıdakiler gibi minerallerden oluşur: piroksenler, olivin, ve amfibolün. Mafik kayaların örnekleri şunları içerir: bazalt ve gabro.
Ara silika ve alkali metal içeriğine sahip kayalar ara olarak sınıflandırılır. Bu kayalar orta renktedir ve tipik olarak felsik ve mafik minerallerin bir karışımından oluşur. Ara kayaçların örnekleri şunları içerir: andezit ve diyorit.
Volkanik taşlar kayadaki kristallerin boyutuna, şekline ve düzenine atıfta bulunan dokularına göre de sınıflandırılabilir. Üç ana doku türü faneritik, afanitik ve camsıdır. Faneritik doku, büyük, görünür kristallere sahip kayaları ifade ederken, afanitik doku, küçük, mikroskobik kristalleri olan kayaları ifade eder. Camsı doku, görünür kristalleri olmayan camsı bir görünüme sahip kayaları ifade eder.
Extrusive ve Intrusive Kayaçlar
Magmatik kayaçlar, nasıl oluştuklarına bağlı olarak ekstrüzif veya müdahaleci olarak sınıflandırılabilir. Ekstrüzif magmatik kayaçlar, erimiş magma veya lav soğuduğunda ve Dünya yüzeyinde veya yakınında katılaştığında oluşur. Magma çabuk soğuduğu için oluşan kristaller küçüktür ve kaya ince taneli bir dokuya sahiptir. Ekstrüzif magmatik kayaçların örnekleri şunları içerir: bazalt ve andezit.
Öte yandan müdahaleci magmatik kayaçlar, magmanın Dünya yüzeyinin altında soğuyup katılaşmasıyla oluşur. Magma yavaş soğuduğu için oluşan kristaller büyüktür ve kaya iri taneli bir dokuya sahiptir. Müdahaleci magmatik kayaçların örnekleri şunları içerir: granit ve gabro.
Ekstrüzif ve müdahaleci kayaçlar arasındaki fark mineralojilerinde de görülebilir. Ekstrüzif kayaçlar, örneğin daha fazla mafik mineral içerme eğilimindedir. piroksenler ve olivinmüdahaleci kayalar daha fazla felsik mineral içerme eğilimindeyken, örneğin kuvars ve feldispat
QAPF Şeması
QAPF (Kuvars, alkali feldispat, Plajiyoklaz, Feldspatoid) diyagramı, magmatik kayaçlar için kuvars, alkali feldspat, plajiyoklaz feldispatve feldispatoid mineraller. Granitler, diyoritler ve gabrolar gibi müdahaleci kayaları sınıflandırmak için yaygın olarak kullanılır.
QAPF diyagramı, her biri dört mineralin göreli oranlarına dayalı olarak farklı bir kaya sınıfını temsil eden dört alana bölünmüştür. Alanlar aşağıdaki gibidir:
- Q: %20'den fazla kuvars içeren kuvars açısından zengin kayalar
- A: %90'dan fazla alkali feldspat içeren alkali feldspat açısından zengin kayalar
- P: %90'dan fazla plajiyoklaz feldspat içeren plajiyoklazca zengin kayaçlar
- F: %10'dan fazla feldspatoid mineral içeren feldspatoid bakımından zengin kayalar
QAPF diyagramı, bir kayanın ana mineralojisini belirlemek ve kayanın oluştuğu koşulları tahmin etmek için kullanışlıdır. Farklı kayaçların bileşimlerini karşılaştırmak ve mineralojilerine göre geniş kategorilere ayırmak için de yararlıdır.
Volkanik ve Plütonik Kayaçlar
Volkanik kayaçlar, Dünya yüzeyinde patlayan ve soğuyan erimiş magma veya lavdan oluşan bir tür ekstrüzif magmatik kayadır. Bu kayaçlar, ince taneli dokuları ve yüksek mafik mineral içerikleri ile karakterize edilirler. piroksenler ve olivin. Volkanik kayaların örnekleri şunları içerir: bazalt, andezit, ve riyolit.
Öte yandan plütonik kayaçlar, Dünya yüzeyinin altında soğuyan ve katılaşan magmadan oluşan bir müdahaleci magmatik kaya türüdür. Bu kayaçlar kaba taneli dokuları ve yüksek felsik mineral içerikleri ile karakterize edilirler. kuvars ve feldispat. Plütonik kayaların örnekleri şunları içerir: granit, gabro, ve diyorit.
Volkanik ve plütonik kayaçlar arasındaki fark, büyük ölçüde soğuma ve katılaşma hızlarındaki farklılıktan kaynaklanmaktadır. Volkanik kayalar hızla soğur ve katılaşırken, plütonik kayalar daha yavaş soğur ve katılaşır. Soğutma hızındaki bu fark, bu iki kaya türünün farklı doku ve mineralojilerine neden olur.
Magmatik Kayaçlardaki Mineraller
Magmatik kayaçlar, belirli bir kimyasal bileşime ve belirli bir kristal yapıya sahip, doğal olarak oluşan inorganik maddeler olan çeşitli minerallerden oluşur. Magmatik bir kayada bulunan mineraller, kayanın oluştuğu magmanın kimyasal bileşimine ve magmanın soğuduğu ve katılaştığı koşullara bağlı olacaktır.
Magmatik kayaçlarda bulunan bazı yaygın mineraller şunları içerir:
- Kuvars: silikon ve oksijenden (SiO2) oluşan yaygın bir mineral. Tipik olarak granit gibi felsik kayalarda bulunur.
- Feldispat: bir kombinasyonundan oluşan bir grup mineral alüminyum, silikon, oksijen ve diğer çeşitli elementler. Feldspatlar hem felsik hem de ara kayaçlarda yaygındır.
- piroksen: silisyum, oksijen ve diğer çeşitli elementlerin birleşiminden oluşan bir grup mineral. Piroksenler mafik kayaçlarda yaygındır, örneğin bazalt.
- Olivin: bir kombinasyonundan oluşan bir mineral Demir, magnezyum, silikon ve oksijen. Bazalt gibi mafik kayalarda yaygındır.
- amfibol: silisyum, oksijen ve diğer çeşitli elementlerin birleşiminden oluşan bir grup mineral. Amfiboller, gabro gibi mafik kayaçlarda yaygındır.
- Mika: alüminyum, silisyum, oksijen ve diğer çeşitli elementlerin birleşiminden oluşan bir grup mineral. Felsik ve ara kayaçlarda mikalar yaygındır.
Birincil ve Yardımcı Mineraller
Jeolojide birincil mineraller, bir kayanın hacminin çoğunluğunu oluşturan ve kayanın başlıca özelliklerinden ve özelliklerinden sorumlu olan minerallerdir. Bu mineraller tipik olarak kayanın oluştuğu magmanın ilk kristalleşmesi sırasında oluşur.
Aksesuar mineraller ise, bir kayaçta daha küçük miktarlarda bulunan ve kayanın başlıca özelliklerinden ve özelliklerinden sorumlu olmayan minerallerdir. Bu mineraller, magmanın kristalleşmesi sırasında oluşmuş olabilir veya aşağıdaki gibi işlemlerle katılaştıktan sonra kayaya girmiş olabilir. değişiklik veya başkalaşım.
Magmatik kayaçlarda birincil mineraller tipik olarak magmanın ilk kristalleşmesi sırasında oluşan minerallerdir. Bu mineraller kuvars, feldispat, piroksenler, olivin, ve amfibolün, diğerleri arasında. Magmatik kayaçlardaki yardımcı mineraller arasında mikalar, lal taşı, ve apatit, Diğerleri arasında.
Bir kayadaki birincil ve tali minerallerin nispi oranları, kayanın oluştuğu koşullar ve kayanın tarihi hakkında bilgi sağlayabilir. Örneğin, yüksek oranda aksesuar mineral içeren bir kayaç, yavaş yavaş soğuyarak katılaşan magmadan oluşmuş olabilir veya katılaştıktan sonra önemli bir değişime uğramış olabilir.
