סלע פולשני

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.

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.

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.

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.

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.

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!