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. ניסוי מיץ ענבים
<ol><li>פתח מיכל של מיץ ענבים מלאכותי שנקנה בחנות.</li>
	<li>רוקנו חלק מהתוכן לידיים ולחסנו.</li>
	<li>שימו לב שהנוזל הוא בצבע סגול עמוק, והסוליד הנותר איבד חלק מהצבע הסגול שלו וכעת הוא דומה יותר לקרח צלול.</li>
</ol>2. קצב קירור וגודל קריסטל
<ol><li>מפזרים שכבה של גבישי טימול בתחתית צלחת פטרי, רק מכסה את החלק התחתון של המנה.</li>
	<li>יש להכין צלחת פטרי על צלחת חמה, באזור מאוורר היטב.</li>
	<li>הגדר את החום של הצלחת על הגדרה נמוכה מאוד, רק מספיק כדי להתחיל להמיס. חום נמוך חשוב, אחרת הגבישים יתנפחו.</li>
	<li>לאחר נמס, לקחת את המנה ולהניח על שולחן כדי לצפות מגניב.</li>
	<li>חזור על השלבים לעיל (2.1-2.3) עם צלחת פטרי שנייה, אבל פעם נמס, לקחת צלחת ולהניח על גבי אמבט מי קרח.</li>
	<li>השווה את גודל הגביש בין צלחת הפטרי שעברה קירור איטי על שולחן לצלחת הפטרי שעברה קירור מהיר על גבי אמבט מי הקרח.</li>
</ol><div class="chapter_text" id="script_0" style="line-height: 20.8px;">
קביעת הרכב הסלעים המעוררים יכולה ליידע מדענים על הפעילות הגעשית בעבר של מיקום.
סלעים מציתים נוצרים על ידי קירור והתגבשות של סלע נוזלי בטמפרטורה גבוהה, המכונה מאגמה. מאגמה היא תופעה נדירה יחסית על פני השטח ועל השכבות העליונות של כדור הארץ. עם זאת, מאגמה יכולה לפעמים להגיע לפני השטח דרך התפרצות געשית או אירוע דומה, ויוצר סלעים בולטים. לחלופין, מאגמה שמתקררת ומתגבשת מתחת לפני השטח של כדור הארץ מכונה סלע פולשני.
וידאו זה ימחיש כיצד נוצרים סלעים פולשניים, וידגים כיצד לדמות את היווצרותם באמצעות שני ניסויים פשוטים.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_1" style="line-height: 20.8px;">
קירור מאגמה והתגבשות יכולים להתרחש במגוון סביבות, במגוון דרכים. מהירות הקירור, מהירה או איטית, יכולה להיות השפעות גדולות על הסלע שנוצר. שיעורי קירור שונים יוצרים סלעים עם גודל, צורה וסידור שונים, גורמים המגדירים את מרקם הסלע הכולל. פני השטח, או קירור מהיר, מייצר סלעים המאופיינים בגבישים קטנים מאוד, במרקם המכונה אפאניטי.
לעומת זאת, קירור שקורה בתת הקרקע כאשר גופי מאגמה מתגבשים בפנים כדור הארץ מתרחש הרבה יותר לאט. מאגמה עשויה להתקיים בשלב המכונה המסה חלקית. קירור והתמצקות זו מייצרת סלעים עם גבישים גדולים יחסית, הנראים לעין בלתי. סלע מסוג זה מכונה סלע פולשני, וגדלי התבואה הקשים והגדולים יותר יוצרים מרקם המכונה phaneritic.
הן המרקם והן הקומפוזיציה מגדירים את הסוגים הספציפיים של סלעים מציתים. מבחינה קומפוזיציונית, סלעים מציתים משתרעים על פני מגוון של felsic, עד ביניים, כדי mafic. סלעי פליסי עשירים באלומיניום ובסיליקה, ואילו סלעי מאפי מכילים פחות סיליקה, אך יותר ברזל ומגנזיום. קומפוזיציות מאגמה יכולות ליפול בכל מקום על הספקטרום שבין פליסי למאפי.
כמותית, סלעי felsic מכילים כ 60-75% צורן דו חמצני לפי משקל, והם נקראים באופן רחב יותר גרניט. סלעי מאפי מכילים כ-45%-60% צורן דו-חמצני, והם בזאליים בהרכבם. קומפוזיציות ביניים, בערך 55-63% צורן דו חמצני, מכונים andesitic.
באמצעות שתי הדגמות מעבדה, אנו יכולים להמחיש את התהליכים של היווצרות סלעים פולשניים ויצירת גביש בטמפרטורות קירור שונות.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_2" style="line-height: 20.8px;">
השלב הראשון בהדגמת המסה חלקית הוא בחירת תחליף לבה מתאים. נוזלים צבעוניים כמו מיצי פירות יכולים לעבוד טוב בשביל זה. כדי להתחיל את הניסוי, פתח מיכל של מיץ ענבים קפוא שנקנה בחנות.
לאחר מכן, רוקנו רבע מהמכל לידיים עם כפפות. לסחוט את המיץ הקפוא, הקפדה לספק לחץ מתמיד ומוצק. שימו לב שהנוזל שמתנקז מהמיץ הקפוא הוא בצבע סגול עמוק. לעומת זאת, המוצק הנותר איבד חלק מהצבע שלו ונראה חיוור יותר מבעבר.
המסת מיץ ענבים מדגימה את הרעיון של התכה חלקית, כפי שניתן לראות במגמה. המסה ראשונית, אשר יהיה נוזלי, הוא בדרך כלל של הרכב שונה מאשר סלע האב שעובר נמס.
החלק הפיגמנטי של מיץ הענבים נמס הכי מהר, כלומר חלק גדול מהפיגמנט ייתקל במיכל בשלב מוקדם של הניסוי, וישאיר פחות צבע מאחור. זה מדמה התכה חלקית, ומדגיש הבדלים בהרכב מאגמה. הנוזל הראשון שנוצר במהלך המסה חלקית של סלע, מדומה על ידי החלק הצבעוני של מיץ הענבים, מועשר ברכיבים פליסיים. כאשר נוזל זה מוסר מהמערכת, כפי שקורה בדרך כלל, אז הסלע הנותר, המיוצג על ידי הקרח הברור יותר, יהיה של הרכב מאפי יותר.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_3" style="line-height: 20.8px;">
תימול, תרכובת אורגנית טבעית, משמשת לדמות התגבשות סלעים. מפזרים שכבה של גבישי תימול לתוך צלחת פטרי, מספיק כדי לכסות את התחתית. שמים את צלחת הפטרי על צלחת חמה על תפאורה נמוכה מאוד באזור מאוורר היטב. חום נמוך חשוב כדי למנוע את הגבישים תנודתיים. לאחר הגבישים נמסו, להסיר את צלחת פטרי מן החום. שמים את המנה על שולחן בטמפרטורת החדר ומתבוננים בקירור. חזור על שלבי החימום הנ"ל עם צלחת פטרי שנייה גבישי טימול, אך לאחר שנמס, קח את המנה והנח על גבי אמבט מי קרח כדי להתקרר.
ניסוי גביש התימול מדגים מה קורה לגודל גרגרי סלע מציתים בקצבי קירור שונים. קירור מהיר מייצר גבישים קטנים יותר מאשר קירור איטי, והבדל זה נצפה בקלות בגבישי התימול שנוצרו מחדש. הגבישים המעורבים שנוצרו בתנאי קירור איטיים יותר דומים לאלה שנראו בסלעים פולשניים, אשר נוצרים במהלך תהליך איטי יותר של קירור בתת הקרקע של כדור הארץ. לעומת זאת, הגבישים הקטנים יותר שנוצרו תחת קירור מהיר דומים לסלעים בולטים, הידועים גם כסלעים אפאניטיים, אשר נוצרים לאחר שמגמה פורצת את פני השטח באמצעות התפרצות.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_4" style="line-height: 20.8px;">
זיהוי והבנה של המאפיינים וההיווצרות של סלעים פולשניים יש יישומים עצומים עבור גיאולוגים ואוכלוסיות אנושיות בכללותן.
סלעים פולשניים יכולים להיות סמנים עבור סוגים מסוימים של פיקדון עפרות. לדוגמה, גופי מאגמה פולשניים פולשניים קשורים לעתים קרובות להיווצרות של נחושת, מוליבדן, זהב או עפרות כסף. לעומת זאת, חדירות מאפי עשויות להיות קשורות לכספי כרום, פלטינה וניקל. היכולת לזהות פיקדונות פוטנציאליים מאפשרת בקלות קידוח ממוקד או כרייה, ויש לה השלכות עלות וסביבתיות על התעשייה.
אם מאגמות פורצות את פני השטח, מתרחשות התפרצויות געשיות. סלעים פולשניים הנמצאים באזור משמשים כסמן לגיאולוגי שדה כדי לבדוק כל עדות לסלעים געשיים, וקביעת האזור כפעיל וולקני פוטנציאלי, או פעיל בעבר וולקנית. מידע זה יכול לשמש כדי לחזות את הסבירות של אזורים עדיין להיות פעיל וולקני, או שיש פוטנציאל להיות כך בעתיד. זה חשוב לתכנון או ניהול שימוש בקרקע, או להערכת סיכונים פוטנציאליים להתנחלויות או למבנים קיימים.
סלעים פולשניים הם גם סמנים שימושיים לפענוח ההיסטוריה של כדור הארץ. סלעים מציתים קלים יחסית עד כה. זה יכול להיות מושגת על ידי מדידת השפע היחסי של הורה רדיוגני לבת, או "מוצר ריקבון" איזוטופים. מבחינה איכותית, סלעים בעלי יחס גבוה יותר בין בת רדיוגנית לשפע ההורים הם מבוגרים יותר, כי יש כבר יותר זמן לאיזוטופים של הורים להתפורר לאיזוטופים של בת. סוג הסלעים המעוררים הקיימים באזור יכול גם להצביע על אזורים קודמים של המסה בתוך הקרום היבשתי, פעילות אזור הפחתה ואזורי הקרע היבשתי או אמצע האוקיינוס. זה נותן לגיאולוגים את היכולת להסיק איזה סוג של הגדרות טקטוניות היו נוכחים בזמן היווצרות הסלע.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_5" style="line-height: 20.8px;">
הרגע צפית בהקדמה של ג'וב לסלעים פולשניים. כעת עליכם להבין את ההבדלים בין סלע פולשני ופולשני, כיצד נוצרים סלעים פולשניים וכיצד לדמות המסה חלקית ויצירת סלע פולשני במעבדה.
תודה שצפיתם!
</div>

סלעים מציתים הם בעלי חשיבות רבה. גיאולוגים מזהים ומפים סלעים פולשניים ממגוון סיבות.
סלעים פולשניים יכולים להיות סמנים של סוגים מסוימים של מרבצי עפרות. לדוגמה, גופי מאגמה פולשניים בהרכב פליסי עד בינוני יכולים לשמש כמקורות החום המניעים מערכות מחזור הידרותרמיות, ומכלעים במקביל בתוך שברים (ורידים) של מינרלים עפרות כולל Cu, Mo, Au, Ag, ואחרים. לעומת זאת, חדירות מאפי לאולטרה-מהפיות קשורות לפיקדונות Cr, Pt ו- Ni.
סלעים פולשניים יכולים להיות גם סמנים לפעילות מגמטית בעבר. אם...

סלע פולשני

מקור: המעבדה של <a href="https://www.jove.com/author/Alan_Lester">אלן לסטר</a> - אוניברסיטת קולורדו בולדר
סלעים מציתים הם תוצרים של קירור והתגבשות של סלע נוזלי בטמפרטורה גבוהה, הנקרא מאגמה. טמפרטורות מגמטיות בדרך כלל נע בין כ 800 °C (50 °F) עד 1,200 °C (50 °F). סלע מותך הוא, אולי למזלם של בני האדם, אנומליה על פני כדור הארץ. אם היה נוצר חור מקדחה אקראי ודמיוני בכדור הארץ, סביר להניח שהוא לא היה מגיע לאזור של חומר מותך באמת ועד הליבה החיצונית, בכמעט 2,900 ק"מ מתחת לפני השטח (רדיוס כדור הארץ הוא 6,370 ק"מ). אפילו שם, החומר המותך הזה היה מורכב בעיקר מברזל נוזלי, לא סלע סיליקט אמיתי, ולא יהיה מסוגל להגיע אי פעם לפני השטח של כדור הארץ.
התפרצויות געשיות וסלעים מציתים אכן מתרחשות, והם עדות לכך שאכן יש אזורים מבודדים של ייצור נמס ומגמה בתוך כדור הארץ.

1) ניסוי מיץ הענבים מדגים את הרעיון של התכה חלקית. כאשר נוזל ראשוני (נמס) הוא בדרך כלל של הרכב שונה מאשר סלע האב שעובר נמס.
2) ניסוי התימול מדגים את הרעיון של גודל גרגר סלע מצית כקשור לשיעור הקירור. קירור מהיר מייצר גבישים קטנים יותר מאשר קירור איטי.

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

קביעת ההרכב של סלעי יסוד יכולה ליידע מדענים על הפעילות הגעשית בעבר של מיקום. סלעי יסוד נוצרים על ידי קירור והתגבשות של סלע נוזלי בטמפרטורה גבוהה, המכונה מאגמה. מאגמה היא תופעה נדירה יחסית על פני השטח והשכבות העליונות של כדור הארץ. עם זאת, מאגמה יכולה לפעמים להגיע לפני השטח באמצעות התפרצות געשית או אירוע דומה, וליצור סלעי יסוד שחולניים. לחלופין, מאגמה שמתקררת ומתגבשת מתחת לפני השטח של כדור הארץ מכונה סלע יסוד פולשני. סרטון זה ימחיש כיצד נוצרים סלעי יסוד פולשניים, וידגים כיצד לדמות את היווצרותם באמצעות שני ניסויים פשוטים. קירור והתגבשות מאגמה יכולים להתרחש במגוון סביבות, במגוון דרכים. למהירות הקירור, מהירה או איטית, יכולות להיות השפעות גדולות על הסלע שנוצר. קצבי קירור שונים מייצרים סלעים עם גודל, צורה וסידור גבישים שונים, גורמים המגדירים את מרקם הסלע הכולל. פני השטח, או קירור מהיר, מייצרים סלעים המאופיינים בגבישים קטנים מאוד, במרקם המכונה אפניטי. לעומת זאת, התקררות המתרחשת מתחת לפני השטח כאשר גופי מאגמה מתמצקים בפנים כדור הארץ מתרחשת הרבה יותר לאט. מאגמה עשויה להתקיים בשלב המכונה התכה חלקית. התקררות והתמצקות זו יוצרת סלעים בעלי גבישים גדולים יחסית, הנראים לעין בלתי מזוינת. סלע מסוג זה מכונה סלע יסוד פולשני, וגדלי הגרגירים הגסים והגדולים יותר יוצרים מרקם המכונה פנריטי. גם המרקם וגם ההרכב מגדירים את הסוגים הספציפיים של סלעי יסוד. מבחינה קומפוזיציונית, סלעי יסוד משתרעים על פני טווח של פלסי, לביניים, למאפיק. סלעים פלסיים עשירים באלומיניום וסיליקה, ואילו סלעים מאפיים מכילים פחות סיליקה, אך יותר ברזל ומגנזיום. קומפוזיציות מאגמה יכולות ליפול בכל מקום על הספקטרום שבין פלסי למאפי. מבחינה כמותית, סלעים פלסיים מכילים כ-60-75% צורן דו-חמצני לפי משקל, והם נקראים באופן רחב יותר גרניטי. סלעים מאפיים מכילים כ-45-60% צורן דו חמצני, והם בזלתיים בהרכבם הרחב. קומפוזיציות ביניים, בערך 55-63% צורן דו חמצני, מכונות אנדזיטיות. באמצעות שתי הדגמות מעבדה, אנו יכולים להמחיש את התהליכים של היווצרות סלעי יסוד פולשניים והיווצרות גבישים בטמפרטורות קירור שונות. השלב הראשון בהדגמת המסה חלקית הוא בחירת תחליף לבה מתאים. נוזלים צבעוניים כמו מיצי פירות יכולים לעבוד היטב בשביל זה. כדי להתחיל את הניסוי, פתח מיכל מיץ ענבים קפוא שנרכש בחנות. לאחר מכן, רוקנו רבע מהמיכל לידיים עטויות כפפות. סוחטים את המיץ הקפוא ומקפידים לספק לחץ קבוע ויציב. שימו לב שהנוזל המתנקז מהמיץ הקפוא הוא בצבע סגול עמוק. לעומת זאת, המוצק שנותר איבד חלק מצבעו ונראה חיוור יותר מבעבר. המסת מיץ הענבים מדגימה את הרעיון של התכה חלקית, כפי שניתן לראות במאגמה. התכה ראשונית, שתהיה נוזלית, היא בדרך כלל בעלת הרכב שונה מסלע האב שעובר התכה. החלק הפיגמנטי של מיץ הענבים נמס הכי מהר, כלומר חלק גדול מהפיגמנט יעבור למיכל בשלב מוקדם של הניסוי, וישאיר פחות צבע מאחור. זה מדמה התכה חלקית, ומדגיש את ההבדלים בהרכב המאגמה. הנוזל הראשון שנוצר במהלך התכה חלקית של סלע, המדומה על ידי החלק הצבוע של מיץ הענבים, מועשר ברכיבים פלסיים. כאשר הנוזל הזה מוסר מהמערכת, כפי שקורה בדרך כלל, אז הסלע שנותר, המיוצג על ידי הקרח הצלול יותר, יהיה בעל הרכב מאפי יותר. תימול, תרכובת אורגנית טבעית, משמשת להדמיית התגבשות סלעים. מפזרים שכבה של גבישי תימול לצלחת פטרי, מספיק כדי לכסות את התחתית. הניחו את צלחת הפטרי על צלחת חמה על מקום נמוך מאוד באזור מאוורר היטב. חום נמוך חשוב כדי למנוע את נדיפות הגבישים. לאחר שהגבישים נמסו, הסירו את צלחת הפטרי מהאש. הניחו את המנה על שולחן בטמפרטורת החדר והתבוננו בקירור. חזור על שלבי החימום לעיל עם צלחת פטרי שנייה וגבישי תימול, אך לאחר ההמסה, קח את המנה והניח על גבי אמבט מי קרח להתקרר. ניסוי גביש התימול מדגים מה קורה לגודל גרגירי סלע יסוד בקצבי קירור שונים. קירור מהיר מייצר גבישים קטנים יותר מאשר קירור איטי, והבדל זה ניתן להבחין בקלות בגבישי התימול שנוצרו מחדש. הגבישים המעורבים הנוצרים בתנאי קירור איטיים יותר דומים לאלה הנראים בסלעי יסוד פולשניים, הנוצרים בתהליך קירור איטי יותר מתחת לפני השטח של כדור הארץ. לעומת זאת, הגבישים הקטנים יותר הנוצרים בקירור מהיר דומים לסלעי יסוד אקסטרוסיביים, הידועים גם כסלעים אפניטיים, הנוצרים לאחר שמאגמה פורצת את פני השטח באמצעות התפרצות. לזיהוי והבנת התכונות וההיווצרות של סלעי יסוד פולשניים יש יישומים נרחבים עבור גיאולוגים ואוכלוסיות אנושיות בכללותן. סלעי יסוד פולשניים יכולים להיות סמנים לסוגים מסוימים של מרבצי עפרות. לדוגמה, גופי מאגמה חודרניים פלסיים עד בינוניים קשורים לעתים קרובות להיווצרות עפרות נחושת, מוליבדן, זהב או כסף. לעומת זאת, חדירות מאפיות עשויות להיות קשורות למרבצי כרום, פלטינה וניקל. היכולת לזהות בקלות מרבצים פוטנציאליים מאפשרת קידוח או כרייה ממוקדים, ויש לה השלכות עלות וסביבה על התעשייה. אם מאגמות פורצות את פני השטח, מתרחשות התפרצויות געשיות. סלעי יסוד פולשניים הנמצאים באזור משמשים כסמן עבור גיאולוגים בשטח כדי לבדוק אם יש עדות לסלעים געשיים, וקביעת האזור כפעיל געשי פוטנציאלי, או פעיל בעבר מבחינה געשית. מידע זה יכול לשמש כדי לחזות את הסבירות שאזורים עדיין פעילים מבחינה געשית, או שיש להם פוטנציאל להפוך לכאלה בעתיד. זה חשוב לתכנון או ניהול של שימושי קרקע, או להערכת סיכונים פוטנציאליים ליישובים או מבנים קיימים. סלעי יסוד פולשניים הם גם סמנים שימושיים לפענוח ההיסטוריה של כדור הארץ. קל יחסית לתארך סלעי יסוד. ניתן להשיג זאת על ידי מדידת השפע היחסי של איזוטופים רדיוגניים של הורה לבת, או איזוטופים של "תוצר דעיכה". מבחינה איכותית, סלעים שיש להם יחס גבוה יותר של שפע בת להורה רדיוגני הם מבוגרים יותר, מכיוון שהיה יותר זמן לאיזוטופים של הורים להתפרק לאיזוטופים של בת. סוג סלעי היסוד הקיימים באזור יכול גם להצביע על אזורי עבר של התכה בתוך הקרום היבשתי, פעילות אזור הפחתה ואזורי שבר יבשתי או אמצע האוקיינוס. זה נותן לגיאולוגים את היכולת להסיק איזה סוג של הגדרות טקטוניות היו קיימות בזמן היווצרות הסלע. זה עתה צפיתם בהקדמה של JoVE לסלעי יסוד פולשניים. כעת עליכם להבין את ההבדלים בין סלעי יסוד פולשניים וחודרניים, כיצד נוצרים סלעים פולשניים וכיצד לדמות התכה חלקית והיווצרות סלעים פולשניים במעבדה. תודה שצפית!

Education

JoVE Science Education

Environmental Sciences

מדעי הסביבה

Earth Science

מדעי כדור הארץ

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