Name: magma cooling and igneous rock
Uploaded: 2023-04-30T06:34:56.000Z
Duration: 9 min 26 s
Channel: JoVE
Description: Igneous rocks form when hot liquid rock, called magma, cools and crystallizes. Magma temperatures typically range from about 800 °C to 1,200 °C. These rocks record the freezing of molten material inside Earth.

K12 Standards

north-carolina-k-12-science-standard-course-of-study

North Carolina K-12 Science Standard Course of Study

9-12

Earth and Environmental Science

Earth's Systems

ESS.EES.2.1

Igneous Intrusive Rock

1. تجربة عصير العنب
<ol>
	<li>افتح علبة من عصير العنب الصناعي الذي يتم شراؤه من المتجر. </li>
	<li>أفرغ بعض المحتويات في اليدين واعصرها. </li>
	<li>لاحظ أن السائل لونه أرجواني غامق ، وفقدت المادة الصلبة المتبقية بعضا من لونه الأرجواني وهي الآن أشبه بالجليد الصافي. </li>
</ol>
2. معدل التبريد وحجم البلورة 
<ol>
	<li>رشي طبقة من بلورات الثيمول في قاع طبق بتري ، وغطي قاع الطبق فقط. </li>
	<li>ضع طبق بتري على طبق ساخن ، في منطقة جيدة التهوية. </li>
	<li>اضبط حرارة الطبق على درجة حرارة منخفضة جدا ، بما يكفي فقط لبدء الذوبان. الحرارة المنخفضة مهمة ، وإلا فإن البلورات سوف تتطاير. </li>
	<li>بمجرد الذوبان ، خذ الطبق وضعه على طاولة لمشاهدته باردا. </li>
	<li>كرر الخطوات المذكورة أعلاه (2.1-2.3) مع طبق بتري ثان ، ولكن بمجرد الذوبان ، خذ طبقا وضعه فوق حمام ماء مثلج. </li>
	<li>قارن الحجم البلوري بين طبق بتري الذي خضع للتبريد البطيء على الطاولة بطبق بتري الذي خضع للتبريد السريع فوق حمام الماء المثلج. </li>
</ol>
<div class="chapter_text" id="script_0" style="line-height: 20.8px;">
يمكن أن يؤدي تحديد تكوين الصخور النارية إلى إبلاغ العلماء بالنشاط البركاني السابق للموقع. 
تتشكل الصخور النارية عن طريق تبريد وتبلور الصخور السائلة ذات درجة الحرارة العالية ، والمعروفة باسم الصهارة. الصهارة نادرة نسبيا على سطح الأرض وطبقاتها العليا. ومع ذلك ، يمكن أن تصل الصهارة أحيانا إلى السطح من خلال الثوران البركاني أو حدث مماثل ، مما يشكل صخورا نارية بثقة. بدلا من ذلك ، يشار إلى الصهارة التي تبرد وتتبلور تحت سطح الأرض باسم الصخور النارية المتطفلة. 
سيوضح هذا الفيديو كيفية تشكل الصخور النارية المتطفلة ، ويوضح كيفية محاكاة تكوينها من خلال تجربتين بسيطتين. 
</div>
<div class="chapter_text" id="script_1" style="line-height: 20.8px;">
يمكن أن يحدث تبريد الصهارة وتبلورها في مجموعة متنوعة من البيئات ، بعدة طرق. يمكن أن يكون لسرعة التبريد ، سريعة أو بطيئة ، تأثيرات كبيرة على الصخور الناتجة المتكونة. تولد معدلات التبريد المختلفة صخورا ذات حجم وشكل وترتيب بلوري مختلف ، وهي عوامل تحدد نسيج الصخور بشكل عام. يولد السطح ، أو التبريد السريع ، صخورا تتميز ببلورات صغيرة جدا ، في نسيج يشار إليه باسم أفانيتي. 
في المقابل ، فإن التبريد الذي يحدث في باطن الأرض مع تصلب أجسام الصهارة في باطن الأرض يحدث بشكل أبطأ بكثير. قد توجد الصهارة في مرحلة تعرف باسم الذوبان الجزئي. يولد هذا التبريد والتصلب صخورا ذات بلورات كبيرة نسبيا ، مرئية بالعين المجردة. يشار إلى الصخور من هذا النوع باسم الصخور النارية المتطفلة ، وتولد أحجام الحبوب الخشنة والأكبر نسيجا يشار إليه باسم الفانيريتيك. 
يحدد كل من الملمس والتكوين أنواعا محددة من الصخور النارية. من الناحية التركيبية ، تمتد الصخور النارية على مجموعة من الصخور البركانية ، إلى المتوسطة ، إلى المافية. الصخور الفلسية غنية بالألمنيوم والسيليكا ، بينما تحتوي الصخور المافية على كمية أقل من السيليكا ، ولكن تحتوي على المزيد من الحديد والمغنيسيوم. يمكن أن تقع تركيبات الصهارة في أي مكان على الطيف بين الفلسي والمافيك. 
من الناحية الكمية ، تحتوي الصخور الفلسية على ما يقرب من 60-75٪ من ثاني أكسيد السيليكون من حيث الوزن ، وتسمى على نطاق أوسع الجرانيتية. تحتوي الصخور المافية على حوالي 45-60٪ من ثاني أكسيد السيليكون ، وهي قاعدتية على نطاق واسع في التركيب. يشار إلى التركيبات الوسيطة ، التي تبلغ حوالي 55-63٪ من ثاني أكسيد السيليكون ، باسم الأنديزيت. 
باستخدام عرضين معمليين ، يمكننا توضيح عمليات تكوين الصخور النارية المتطفلة وتكوين البلورات في درجات حرارة تبريد مختلفة. 
</div>
<div class="chapter_text" id="script_2" style="line-height: 20.8px;">
تتمثل المرحلة الأولى في عرض الذوبان الجزئي في اختيار بديل مناسب للحمم البركانية. يمكن أن تعمل السوائل الملونة مثل عصائر الفاكهة بشكل جيد لهذا الغرض. لبدء التجربة ، افتح علبة من عصير العنب المجمد الذي يتم شراؤه من المتجر. 
بعد ذلك ، أفرغ ربع الحاوية في أيدي مرتدية القفازات. اعصر العصير المجمد مع التأكد من توفير ضغط ثابت وثابت. لاحظ أن السائل الذي يخرج من العصير المجمد لونه أرجواني غامق. في المقابل ، فقدت المادة الصلبة المتبقية بعضا من لونها وتبدو شاحبة أكثر من ذي قبل. 
يوضح ذوبان عصير العنب مفهوم الذوبان الجزئي ، كما هو موضح في الصهارة. عادة ما يكون الذوبان الأولي ، الذي سيكون سائلا ، بتركيبة مختلفة عن الصخور الأم التي تخضع للذوبان. 
يذوب الجزء المصطبغ من عصير العنب بشكل أسرع ، مما يعني أن الكثير من الصبغة ستصل إلى الحاوية في وقت مبكر من التجربة ، تاركا وراءه لونا أقل. هذا يحاكي الذوبان الجزئي ، ويسلط الضوء على الاختلافات في تكوين الصهارة. يتم إثراء السائل الأول الذي يتكون أثناء الذوبان الجزئي للصخور ، والذي يحاكي الجزء المصبوغ من عصير العنب ، بمكونات الفلسيك. عندما تتم إزالة هذا السائل من النظام ، كما يحدث عادة ، فإن الصخور المتبقية ، التي يمثلها الجليد الأكثر وضوحا ، ستكون ذات تركيبة أكثر مافيا. 
</div>
<div class="chapter_text" id="script_3" style="line-height: 20.8px;">
يستخدم الثيمول ، وهو مركب عضوي طبيعي ، لمحاكاة تبلور الصخور. رشي طبقة من بلورات الثيمول في طبق بتري ، بما يكفي لتغطية القاع. ضع طبق بتري على طبق ساخن على مكان منخفض جدا في منطقة جيدة التهوية. الحرارة المنخفضة مهمة لمنع تطاير البلورات. بمجرد ذوبان البلورات ، أخرج طبق بتري من الحرارة. ضع الطبق على طاولة في درجة حرارة الغرفة وراقب التبريد. كرر خطوات التسخين المذكورة أعلاه مع طبق بتري ثان وبلورات الثيمول ، ولكن بمجرد الذوبان ، خذ الطبق وضعه فوق حمام ماء مثلج ليبرد. 
توضح تجربة بلورات الثيمول ما يحدث لحجم حبيبات الصخور النارية بمعدلات تبريد مختلفة. يولد التبريد السريع بلورات أصغر من التبريد البطيء ، ويمكن ملاحظة هذا الاختلاف بسهولة في بلورات الثيمول المعاد تشكيلها. تشبه البلورات المختلطة التي تشكلت في ظل ظروف تبريد أبطأ تلك التي تظهر في الصخور النارية المتطفلة ، والتي تتشكل خلال عملية تبريد أبطأ في باطن سطح الأرض. في المقابل ، تشبه البلورات الأصغر التي تشكلت تحت التبريد السريع الصخور النارية البثقية ، والمعروفة أيضا باسم الصخور الأفانيتية ، والتي تتشكل بعد اختراق الصهارة للسطح عن طريق ثوران. 
</div>
<div class="chapter_text" id="script_4" style="line-height: 20.8px;">
إن تحديد وفهم خصائص وتشكيل الصخور النارية المتطفلة له تطبيقات واسعة للجيولوجيين والسكان ككل. 
يمكن أن تكون الصخور النارية المتطفلة علامات لأنواع معينة من رواسب الخام. على سبيل المثال ، غالبا ما ترتبط أجسام الصهارة المتطفلة الفلسية إلى المتوسطة بتكوين خامات النحاس أو الموليبدينوم أو الذهب أو الفضة. في المقابل ، قد ترتبط التدخلات المافية برواسب الكروم والبلاتين والنيكل. تسمح القدرة على تحديد الرواسب المحتملة بسهولة بالحفر أو التعدين المستهدف ، ولها آثار من حيث التكلفة والبيئة على الصناعة. 
إذا اخترقت الصهارة السطح ، تحدث انفجارات بركانية. تعمل الصخور النارية المتطفلة الموجودة في منطقة ما كعلامة لعلماء الجيولوجيا الميدانية للتحقق من وجود أي دليل على وجود صخور بركانية ، وتحديد المنطقة على أنها نشطة بركانيا محتملة ، أو نشطة بركانيا سابقا. يمكن استخدام هذه المعلومات للتنبؤ باحتمالية أن تظل المناطق نشطة بركانيا ، أو لديها القدرة على أن تصبح كذلك في المستقبل. هذا مهم لتخطيط أو إدارة استخدام الأراضي ، أو تقييم المخاطر المحتملة على المستوطنات أو الهياكل القائمة. 
الصخور النارية المتطفلة هي أيضا علامات مفيدة لفك رموز تاريخ الأرض. الصخور النارية سهلة نسبيا للتاريخ. يمكن تحقيق ذلك عن طريق قياس الوفرة النسبية للنظائر المشعة من الوالد إلى الابنة ، أو نظائر "ناتج الاضمحلال". من الناحية النوعية ، فإن الصخور التي تحتوي على نسب أعلى من وفرة الابنة المشعة إلى الوالدين أقدم ، لأنه كان هناك المزيد من الوقت للنظائر الأم لتتحلل إلى نظائر ابنة. يمكن أن يشير نوع الصخور النارية الموجودة في منطقة ما أيضا إلى مناطق ذوبان سابقة داخل القشرة القارية ، ونشاط منطقة الاندساس ، ومناطق الصدع القاري أو منتصف المحيط. يمنح هذا الجيولوجيين القدرة على استنتاج نوع الإعدادات التكتونية التي كانت موجودة خلال فترة تكوين الصخور. 
</div>
<div class="chapter_text" id="script_5" style="line-height: 20.8px;">
لقد شاهدت للتو مقدمة JoVE للصخور النارية المتطفلة. يجب أن تفهم الآن الاختلافات بين الصخور النارية المتطفلة والبثقية ، وكيف تتشكل الصخور المتطفلة ، وكيفية محاكاة الذوبان الجزئي وتكوين الصخور المتطفلة في المختبر. 
شكرا للمشاهدة! 
</div>

الصخور النارية لها أهمية كبيرة. يحدد الجيولوجيون الصخور النارية المتطفلة ويخططونها لعدة أسباب.
يمكن أن تكون الصخور النارية المتطفلة علامات على أنواع معينة من رواسب الخام. على سبيل المثال ، يمكن أن تعمل أجسام الصهارة المتطفلة من التركيب الوسيط إلى الوسيط كمصادر للحرارة التي تدفع أنظمة الدوران الحراري المائي ، والترسيب المصاحب لها داخل كسور (عروق) معادن خام بما في ذلك النحاس ، مو ، الاتحاد ، Ag وغيرها. في المقابل ، ترتبط عمليات الاقتحام المافية إلى التفوق الفائقة برواسب Cr و Pt و Ni.
<p clas...

الصخور المتطفلة النارية

المصدر: مختبر <a href="https://www.jove.com/author/Alan_Lester"> آلان ليستر </a> - جامعة كولورادو بولدر 
الصخور النارية هي نتاج تبريد وتبلور الصخور السائلة ذات درجة الحرارة العالية ، والتي تسمى الصهارة. تتراوح درجات الحرارة الصهارية عادة من حوالي 800 درجة مئوية إلى 1200 درجة مئوية ، والصخور المنصهرة ، ربما لحسن الحظ بالنسبة للبشر ، حالة شاذة على كوكب الأرض. إذا تم عمل حفرة حفر عشوائية وهمية في الأرض ، فمن المرجح ألا تصل إلى منطقة من المواد المنصهرة حقا وكليا حتى اللب الخارجي ، على عمق 2900 كيلومتر تقريبا تحت السطح (نصف قطر الأرض 6370 كم). حتى هناك ، تتكون هذه المادة المنصهرة في الغالب من الحديد السائل ، وليس صخور السيليكات الحقيقية ، وتكون غير قادرة على الوصول إلى سطح الأرض. 
تحدث الانفجارات البركانية والصخور النارية ، وهي دليل على وجود مناطق معزولة من الذوبان وتوليد الصهارة داخل الأرض.

1) توضح تجربة عصير العنب مفهوم الذوبان الجزئي. حيث يكون السائل الأولي (الذوبان) عادة من تركيبة مختلفة عن الصخور الأم التي تخضع للذوبان. 
2) توضح تجربة الثيمول مفهوم حجم حبيبات الصخور النارية على أنه مرتبط بمعدل التبريد. يولد التبريد السريع بلورات أصغر من التبريد البطيء.

Source: Laboratory of Alan Lester - University of Colorado Boulder
Igneous rocks are products of the cooling and crystallization of high temperature ...

يمكن أن يؤدي تحديد تكوين الصخور النارية إلى إبلاغ العلماء بالنشاط البركاني السابق للموقع. تتشكل الصخور النارية عن طريق تبريد وتبلور الصخور السائلة ذات درجة الحرارة العالية ، والمعروفة باسم الصهارة. الصهارة نادرة نسبيا على سطح الأرض وطبقاتها العليا. ومع ذلك ، يمكن أن تصل الصهارة أحيانا إلى السطح من خلال الثوران البركاني أو حدث مماثل ، مما يشكل صخورا نارية بثقة. بدلا من ذلك ، يشار إلى الصهارة التي تبرد وتتبلور تحت سطح الأرض باسم الصخور النارية المتطفلة. سيوضح هذا الفيديو كيفية تشكل الصخور النارية المتطفلة ، ويوضح كيفية محاكاة تكوينها من خلال تجربتين بسيطتين. يمكن أن يحدث تبريد الصهارة وتبلورها في مجموعة متنوعة من البيئات ، بعدة طرق. يمكن أن يكون لسرعة التبريد ، سريعة أو بطيئة ، تأثيرات كبيرة على الصخور الناتجة المتكونة. تولد معدلات التبريد المختلفة صخورا ذات حجم وشكل وترتيب بلوري مختلف ، وهي عوامل تحدد نسيج الصخور بشكل عام. يولد السطح ، أو التبريد السريع ، صخورا تتميز ببلورات صغيرة جدا ، في نسيج يشار إليه باسم أفانيتي. في المقابل ، فإن التبريد الذي يحدث في باطن الأرض مع تصلب أجسام الصهارة في باطن الأرض يحدث بشكل أبطأ بكثير. قد توجد الصهارة في مرحلة تعرف باسم الذوبان الجزئي. يولد هذا التبريد والتصلب صخورا ذات بلورات كبيرة نسبيا ، مرئية بالعين المجردة. يشار إلى الصخور من هذا النوع باسم الصخور النارية المتطفلة ، وتولد أحجام الحبوب الخشنة والأكبر نسيجا يشار إليه باسم الفانيريتيك. يحدد كل من الملمس والتكوين أنواعا محددة من الصخور النارية. من الناحية التركيبية ، تمتد الصخور النارية على مجموعة من الصخور البركانية ، إلى المتوسطة ، إلى المافية. الصخور الفلسية غنية بالألمنيوم والسيليكا ، بينما تحتوي الصخور المافية على كمية أقل من السيليكا ، ولكن تحتوي على المزيد من الحديد والمغنيسيوم. يمكن أن تقع تركيبات الصهارة في أي مكان على الطيف بين الفلسي والمافيك. من الناحية الكمية ، تحتوي الصخور الفلسية على ما يقرب من 60-75٪ من ثاني أكسيد السيليكون من حيث الوزن ، وتسمى على نطاق أوسع الجرانيتية. تحتوي الصخور المافية على حوالي 45-60٪ من ثاني أكسيد السيليكون ، وهي قاعدتية على نطاق واسع في التركيب. يشار إلى التركيبات الوسيطة ، التي تبلغ حوالي 55-63٪ من ثاني أكسيد السيليكون ، باسم الأنديزيت. باستخدام عرضين معمليين ، يمكننا توضيح عمليات تكوين الصخور النارية المتطفلة وتكوين البلورات في درجات حرارة تبريد مختلفة. تتمثل المرحلة الأولى في عرض الذوبان الجزئي في اختيار بديل مناسب للحمم البركانية. يمكن أن تعمل السوائل الملونة مثل عصائر الفاكهة بشكل جيد لهذا الغرض. لبدء التجربة ، افتح علبة من عصير العنب المجمد الذي يتم شراؤه من المتجر. بعد ذلك ، أفرغ ربع الحاوية في أيدي مرتدية القفازات. اعصر العصير المجمد مع التأكد من توفير ضغط ثابت وثابت. لاحظ أن السائل الذي يخرج من العصير المجمد لونه أرجواني غامق. في المقابل ، فقدت المادة الصلبة المتبقية بعضا من لونها وتبدو شاحبة أكثر من ذي قبل. يوضح ذوبان عصير العنب مفهوم الذوبان الجزئي ، كما هو موضح في الصهارة. عادة ما يكون الذوبان الأولي ، الذي سيكون سائلا ، بتركيبة مختلفة عن الصخور الأم التي تخضع للذوبان. يذوب الجزء المصطبغ من عصير العنب بشكل أسرع ، مما يعني أن الكثير من الصبغة ستصل إلى الحاوية في وقت مبكر من التجربة ، تاركا وراءه لونا أقل. هذا يحاكي الذوبان الجزئي ، ويسلط الضوء على الاختلافات في تكوين الصهارة. يتم إثراء السائل الأول الذي يتكون أثناء الذوبان الجزئي للصخور ، والذي يحاكي الجزء المصبوغ من عصير العنب ، بمكونات الفلسيك. عندما تتم إزالة هذا السائل من النظام ، كما يحدث عادة ، فإن الصخور المتبقية ، التي يمثلها الجليد الأكثر وضوحا ، ستكون ذات تركيبة أكثر مافيا. يستخدم الثيمول ، وهو مركب عضوي طبيعي ، لمحاكاة تبلور الصخور. رشي طبقة من بلورات الثيمول في طبق بتري ، بما يكفي لتغطية القاع. ضع طبق بتري على طبق ساخن على مكان منخفض جدا في منطقة جيدة التهوية. الحرارة المنخفضة مهمة لمنع تطاير البلورات. بمجرد ذوبان البلورات ، أخرج طبق بتري من الحرارة. ضع الطبق على طاولة في درجة حرارة الغرفة وراقب التبريد. كرر خطوات التسخين المذكورة أعلاه مع طبق بتري ثان وبلورات الثيمول ، ولكن بمجرد الذوبان ، خذ الطبق وضعه فوق حمام ماء مثلج ليبرد. توضح تجربة بلورات الثيمول ما يحدث لحجم حبيبات الصخور النارية بمعدلات تبريد مختلفة. يولد التبريد السريع بلورات أصغر من التبريد البطيء ، ويمكن ملاحظة هذا الاختلاف بسهولة في بلورات الثيمول المعاد تشكيلها. تشبه البلورات المختلطة التي تشكلت في ظل ظروف تبريد أبطأ تلك التي تظهر في الصخور النارية المتطفلة ، والتي تتشكل خلال عملية تبريد أبطأ في باطن سطح الأرض. في المقابل ، تشبه البلورات الأصغر التي تشكلت تحت التبريد السريع الصخور النارية البثقية ، والمعروفة أيضا باسم الصخور الأفانيتية ، والتي تتشكل بعد اختراق الصهارة للسطح عن طريق ثوران. إن تحديد وفهم خصائص وتشكيل الصخور النارية المتطفلة له تطبيقات واسعة للجيولوجيين والسكان ككل. يمكن أن تكون الصخور النارية المتطفلة علامات لأنواع معينة من رواسب الخام. على سبيل المثال ، غالبا ما ترتبط أجسام الصهارة المتطفلة الفلسية إلى المتوسطة بتكوين خامات النحاس أو الموليبدينوم أو الذهب أو الفضة. في المقابل ، قد ترتبط التدخلات المافية برواسب الكروم والبلاتين والنيكل. تسمح القدرة على تحديد الرواسب المحتملة بسهولة بالحفر أو التعدين المستهدف ، ولها آثار من حيث التكلفة والبيئة على الصناعة. إذا اخترقت الصهارة السطح ، تحدث انفجارات بركانية. تعمل الصخور النارية المتطفلة الموجودة في منطقة ما كعلامة لعلماء الجيولوجيا الميدانية للتحقق من وجود أي دليل على وجود صخور بركانية ، وتحديد المنطقة على أنها نشطة بركانيا محتملة ، أو نشطة بركانيا سابقا. يمكن استخدام هذه المعلومات للتنبؤ باحتمالية أن تظل المناطق نشطة بركانيا ، أو لديها القدرة على أن تصبح كذلك في المستقبل. هذا مهم لتخطيط أو إدارة استخدام الأراضي ، أو تقييم المخاطر المحتملة على المستوطنات أو الهياكل القائمة. الصخور النارية المتطفلة هي أيضا علامات مفيدة لفك رموز تاريخ الأرض. الصخور النارية سهلة نسبيا للتاريخ. يمكن تحقيق ذلك عن طريق قياس الوفرة النسبية للنظائر المشعة من الوالد إلى الابنة ، أو نظائر "ناتج الاضمحلال". من الناحية النوعية ، فإن الصخور التي تحتوي على نسب أعلى من وفرة الابنة المشعة إلى الوالدين أقدم ، لأنه كان هناك المزيد من الوقت للنظائر الأم لتتحلل إلى نظائر ابنة. يمكن أن يشير نوع الصخور النارية الموجودة في منطقة ما أيضا إلى مناطق ذوبان سابقة داخل القشرة القارية ، ونشاط منطقة الاندساس ، ومناطق الصدع القاري أو منتصف المحيط. يمنح هذا الجيولوجيين القدرة على استنتاج نوع الإعدادات التكتونية التي كانت موجودة خلال فترة تكوين الصخور. لقد شاهدت للتو مقدمة JoVE للصخور النارية المتطفلة. يجب أن تفهم الآن الاختلافات بين الصخور النارية المتطفلة والبثقية ، وكيف تتشكل الصخور المتطفلة ، وكيفية محاكاة الذوبان الجزئي وتكوين الصخور المتطفلة في المختبر. شكرا للمشاهدة!

Education

JoVE Science Education

Environmental Sciences

العلوم البيئية

Earth Science

علوم الأرض

magma cooling and igneous rock

Igneous rocks form when hot liquid rock, called magma, cools and crystallizes. Magma temperatures typically range from about 800 °C to 1,200 °C. These rocks record the freezing of molten material inside Earth.

Magma Cooling and Igneous Rock

determining spatial orientation of rock layers with the brunton compass

determining-spatial-orientation-rock-layers-with-brunton

Measuring Rock Layer Strike and Dip

The Brunton compass is used to measure the spatial orientation of rock layers and other rock features. Many rock units show planar surfaces or linear features. These include bedding surfaces, fault surfaces, fracture surfaces, joint surfaces, foliation, and mineral alignment. These measurements give geologists the raw data they need to study how rock units formed and how they changed over time. The directions are recorded as strike and dip. Strike is the direction of a flat surface, and dip...

using topographic maps to generate topographic profiles

using-topographic-maps-to-generate-topographic-profiles

Reading Contour Lines on Topographic Maps

Topographic maps show Earth’s surface in a plan view, which means an overhead view. They give a clear look at land shape from above. These maps are a standard way to represent three-dimensional terrain on a flat page. Contour lines are the key feature of a topographic map. Each line connects places with the same elevation, or height above sea level. The spacing between contour lines is called the elevation interval, and it depends on how much detail the map shows and on the land itself. <br...

making a geologic cross section

Reading Geologic Maps in 3D

Geologic maps show rock units at Earth’s surface and help geologists infer what lies below it. They began in Europe in the mid-to-late 18th century and have since become a key tool for studying rock distribution, subsurface structure, and changes through time. A modern geologic map is a data-rich, two-dimensional plan view built on a topographic map. On these maps, color variations mark specific rock units. The lines where one unit meets another are called contacts. Geologic maps also use...

physical properties of minerals i: crystals and cleavage

physical-properties-of-minerals-i-crystals-and-cleavage

Mineral Crystal Shapes and Cleavage

Mineral crystal shapes and cleavage reveal how a mineral is built at the atomic level. These physical properties are measurable and visible traits that help identify minerals. They include color, streak, magnetic properties, hardness, crystal growth form, and crystal cleavage. Each of these properties is specific to a mineral. They are tied to the mineral’s chemical make-up and atomic structure. Crystal growth form and crystal cleavage both come mainly from the repeated pattern of basic atomic...

physical properties of minerals ii: polymineralic analysis

physical-properties-of-minerals-ii-polymineralic-analysis

Mineral Clues for Rock Identification

Mineral color, streak, luster, hardness, magnetism, and acid reaction help identify minerals and rocks. These physical properties can be seen or measured in hand samples and in the field. They are tied to a mineral’s chemical makeup and, to a lesser extent, its atomic structure. The video also explains why these clues work for rocks as well as minerals. Rocks are made of mineral grains, and most rocks contain more than one mineral type, which means they are polymineralic. Some rocks are...

igneous volcanic rock

How Volcanic Rock Forms From Lava

Volcanic rock forms when magma reaches Earth’s surface and cools. It is a type of igneous rock, which means it comes from cooling and crystallization of molten material. When magma is on the surface, it is called lava. Magma is molten rock that is usually between about 800 °C and 1,200 °C. It forms inside Earth through three main melting processes. These are the addition of heat, the addition of volatiles, and decompression. Each way of making magma can produce a different kind of magma. That...

igneous intrusive rock

Igneous rocks form when hot liquid rock, called magma, cools and crystallizes. Magma temperatures typically range from about 800 °C to 1,200 °C. These rocks record the freezing of molten material inside Earth.

an overview of bgdgt biomarker analysis for paleoclimatology

an-overview-of-bgdgt-biomarker-analysis-for-paleoclimatology

Sediment Biomarkers for Past Climate Records

Sediment biomarkers can record past climate conditions, and branched GDGTs are one example used to study temperature in freshwater basins. These organic compounds are extracted from natural samples, purified, and then measured to help reconstruct environments from the past. In paleoclimatology, scientists use these records to better understand climate change over time. Sediments build up over geologic time in sedimentary basins, which are low areas in the Earth’s crust where material is...

an overview of alkenone biomarker analysis for paleothermometry

an-overview-of-alkenone-biomarker-analysis-for-paleothermometry

Sea Surface Temperature from Alkenone Ratios

Sea surface temperature can be reconstructed from alkenone ratios preserved in marine sediment. Alkenones are long-chain, unsaturated alkyl ketones made by some haptophyte algae, especially coccolithophores such as Emiliania huxleyi and Gephyrocapsa oceanica in the open ocean. The most widely used proxy is the U K'37 index, which compares the C37:2 and C37:3 alkenones. Because the ratio changes with growth temperature, it can be used to estimate past sea surface temperature. The U K'37 proxy...

sonication extraction of lipid biomarkers from sediment

sonication-extraction-of-lipid-biomarkers-from-sediment

How Organic Carbon Becomes Biomarkers

Organic material and inorganic material are chemically different. In an ecosystem, living material includes leaves, fungi, bark, and tissue. Non-living material includes rocks, their minerals, oxygen, water, and metals. Organic matter contains carbon linked to other carbon and hydrogen molecules, which sets it apart from inorganic matter. Carbon is especially flexible in the kinds of bonds it can form. Its valence range from -4 to +4 lets it make up to four separate covalent bonds with nearby...

soxhlet extraction of lipid biomarkers from sediment

soxhlet-extraction-of-lipid-biomarkers-from-sediment

Large-Volume Sediment Extraction for Standards

Large-volume sediment extraction is used to isolate compounds for chemical standards. These standards help labs track the performance, accuracy, and precision of instruments over time. That way, a measurement made today can be compared with one made a year later. Because standards must be checked over long periods, labs often need large amounts of material. Many chemical standards can be bought from companies such as Sigma-Aldrich and Fisher. But some natural compounds needed for paleoclimatic...

extraction of biomarkers from sediments - accelerated solvent extraction

extraction-of-biomarkers-from-sediments-accelerated-solvent-extraction

Sediment biomarkers can help scientists reconstruct past air and water temperatures. In this method, a group of organic biomarkers called glycerol-dialkyl glycerol-tetraethers, or GDGTs, is studied in modern sediments and in older sediment layers of known age. GDGTs are produced by a suite of archaea and bacteria. Their distribution changes in a predictable way in response to temperature. That pattern lets researchers use sediment records to track how climate changed over time. These...

conversion of fatty acid methyl esters by saponification for uk'37 paleothermometry

conversion-fatty-acid-methyl-esters-saponification-for-uk-37

Saponification for Cleaner GC-FID Analysis

Saponification helps clean up complex lipid samples before gas chromatography analysis. A total lipid extract, or TLE, from an organic solvent extraction can contain hundreds or even thousands of compounds. Researchers may only need a few target compounds. They may also need to remove unwanted material that gets in the way or co-elutes, meaning it comes off the gas chromatograph at the same time as another compound. This sample cleanup supports measurement on a gas chromatograph coupled to a...

purification of a total lipid extract with column chromatography

purification-of-a-total-lipid-extract-with-column-chromatography

Separating Lipid Classes by Column Chromatography

Column chromatography is used to separate lipid classes in a total lipid extract. A total lipid extract, or TLE, is often a complex mixture made up of hundreds or even thousands of compounds. Researchers may only need a few target compounds, so they remove the compounds they are not studying. Those target compounds can belong to different classes, including alkanes, ketones, alcohols, and acids. In some studies, a sample may contain many compounds, but only a small set matters for analysis.

removal of branched and cyclic compounds by urea adduction for uk'37 paleothermometry

removal-branched-cyclic-compounds-urea-adduction-for-uk-37

Urea Adduction Separates Lipid Shapes

Urea adduction separates straight-chain lipids from branched and cyclic compounds in a total lipid extract. Researchers use this step when they want only a small set of target molecules from a sample that may contain hundreds or even thousands of compounds. For paleothermometry, the target compounds are the alkenones used in U k'37 and the isoprenoidal glycerol dialkyl glycerol tetraethers, or GDGTs, used in MBT/CBT. Together, these organic paleothermometers depend on only six compounds: two...

earth science

This collection features topics ranging from geology to geochemistry; with a variety of demonstrations including physical and chemical properties of minerals and the analysis of rock formations. 

Explore how magma cools and crystallizes to form igneous rocks, and why molten rock is rare near Earth’s surface in this high school science video.

Magma Cooling and Igneous Rock | JoVE K12

ESS.EES.2.2

ESS.EES.2.4

ESS.EES.2.5

Pennsylvania State Academic Standards

Earth and Space Science

3.3.9-12.I

History of Earth

3.3.9-12.F

3.3.9-12.G

Louisiana Student Standards for Science

High School

Earth’s Place In The Universe

HS-ESS1-5

HS-ESS1-6

Earth’s Systems

HS-ESS2-1

HS-ESS2-3

Environmental Science

HS-ESS2-5

ohios-learning-standards-and-model-curriculum

Ohio’s Learning Standards and Model Curriculum

Physical Geology

igneous-metamorphic-and-sedimentary-rocks

Igneous, Metamorphic And Sedimentary Rocks

Igneous

Metamorphic

Earth's History

The geologic rock record

Plate Tectonics

Structure of Earth

Plate motion

Virginia  Standards of Learning

HIgh School

ES.4

ES.4.b

ES.4.c

ES.5

ES.5.a

ES.5.b

ES.5.c

ES.5.d

ES.7

ES.7.a

ES.7.b

ES.7.c

Texas Essential Knowledge and Skills

Earth Systems Science

112.49.c.6.

112.49.c.6.A.

112.49.c.7.

112.49.c.7.B.

112.49.c.8.

112.49.c.8.G.

new-jersey-student-learning-standards-for-science

New Jersey Student Learning Standards for Science

Life Science

ecosystems-interactions-energy-and-dynamics

Ecosystems: Interactions, Energy, and Dynamics

HS-LS2-6

Alabama Course of Study Science

9-12.ESS.2.4.a

Astronomy

112.48.c.13.

112.48.c.13.A.

Next Generation Science Standards

Earth’s Place in the Universe

HS-ESS2-2

Earth and Human Activity

HS-ESS3-1

Florida Department of Education

SC.912.E.6

SC.912.E.6.1

SC.912.E.6.2

SC.912.E.6.3

SC.912.E.6.4

Georgia Standards of Excellence

Geology

The Rock Cycle

SG2.d

south-carolina-college-and-career-ready-science-standards

South Carolina College and Career Ready Science Standards

Earth and Space Science (ESS)

E-ESS1-5.

E-ESS1-6.

E-ESS2-1.

E-ESS2-3.

new-york-state-science-learning-standards

New York State Science Learning Standards

Earth and Space Sciences

HS-ESS1-5.

HS-ESS1-6.

HS-ESS2-1.

Human Sustainability

HS-ESS3-1.

HS-ESS3-2.

Alan Lester

University of Colorado Boulder

Overview

Principles of Intrusive Igneous Rocks

Partial Melting Demonstration

Cooling Rates and Crystal Size

Applications

Summary

Igneous Volcanic Rock

Source: Laboratory of Alan Lester - University of Colorado Boulder
Igneous rocks are the products of cooling and crystallization of magma. Volcanic rocks ...

The Carbon Cycle

Carbon is the basis of all organic matter on Earth, and is recycled through the ecosystem in two primary processes: one in which carbon is exchanged among ...

Using Topographic Maps to Generate Topographic Profiles

Source: Laboratory of Alan Lester - University of Colorado Boulder
Topographic maps are &#34;plan-view&#34; representations of Earth&#39;s ...

Determining Spatial Orientation of Rock Layers with the Brunton Compass

Source: Laboratory of Alan Lester - University of Colorado Boulder
Most rock units exhibit some form of planar surfaces or linear features. Examples ...

Making a Geologic Cross Section

Source: Laboratory of Alan Lester - University of Colorado Boulder
Geologic maps were first made and utilized in Europe, in the mid-to-late 18th century. ...

Use models to explain how mantle convection powers plate tectonics.

Analyze and interpret data to predict locations of volcanoes and earthquakes based on plate boundaries.

An Overview of Alkenone Biomarker Analysis for Paleothermometry

Source: Laboratory of Jeff Salacup&#160;- University of Massachusetts Amherst
Throughout this series of videos, natural samples were extracted and ...

Topographic Surveying and Contours

Topographic surveying is critical for documenting the Earth's surface, focusing on capturing elevations, slopes, and natural and man-made features. It is ...

Use models to explain how plate tectonics influence topography.

ESS.EES.2.3

Analyze how the geosphere is shaped by plate tectonics and the rock cycle.

Magma Cooling and Igneous Rock

Description

Transcript

More videos by Standards