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

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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. ブドウ ジュース実験
<ol>
	<li>市販人工グレープ ジュースの容器を開きます。</li>
	<li>手にいくつかの内容を空にして絞る。</li>
	<li>今液体は深い紫の色であり残りの固体紫色の着色のいくつかを失っているし、はより明確な氷のような。</li>
</ol>
2. 冷却速度と結晶サイズ
<ol>
	<li>皿の底を覆ってシャーレの底にチモール結晶の層を振りかけます。</li>
	<li>換気の良い場所でホット プレートにペトリ皿を設定します。</li>
	<li>非常に低のプレートのセット熱設定、溶融を開始するだけ。それ以外の場合、結晶が揮発、弱火は重要です。</li>
	<li>溶かした後に、皿を取るし、時計クール テーブルに設定します。</li>
	<li>上記の手順 (2.1 2.3) 2 番目のシャーレが溶かした後に、皿を取るし、氷水浴上に設定を繰り返します。</li>
	<li>急速冷却氷水風呂の上に施行したシャーレにテーブルの上で遅い冷却を受けたペトリ皿間結晶サイズを比較します。</li>
</ol>
<div class="chapter_text" id="script_0" style="line-height: 20.8px;">
火成岩類の組成を決定する場所の過去の火山活動についての科学者を知らせることができます。
火成岩は、冷却とマグマと呼ばれる高温液相の岩石の結晶化によって形成されます。マグマ社は、表面と地球の上層に比較的稀な出来事です。しかし、火山の噴火により表面または類似のイベント、噴出火成岩類の形成、マグマ時々 達することができます。冷却、地球の表面の下で結晶するマグマをまた、貫入火成岩岩と呼びます。
このビデオは、どのように貫入火成岩が形成され、2 つの簡単な実験とその形成をシミュレートする方法を示します。
</div>
<div class="chapter_text" id="script_1" style="line-height: 20.8px;">
マグマの冷却と結晶化のさまざまな環境では、さまざまな方法で発生します。冷却、高速または低速の速度は、形成された結果のロックに大きな影響を持つことができます。異なる冷却レート生成結晶のサイズ、形状、および配置、要因全体を定義する岩岩のテクスチャ。サーフェス、または急速冷却の場合非常に小さな結晶は、テクスチャの参照として非顕晶質によって特徴付けられる岩が生成されます。
対照的に、地下で起こる冷却のマグマを固める地球の内部がはるかに遅く起こる。マグマが部分溶融域として知られている段階であります。この冷却および怯固は、比較的大きな結晶、肉眼に目に見える岩を生成します。このタイプのロックは貫入火成岩と呼ばれます、粗く、大きい粒は phaneritic と呼ばれるテクスチャを生成します。
組織と組成は、火成岩の特定の種類を定義します。組成、火成岩に中間苦鉄質には、珪長質の範囲に及びます。苦鉄質岩が少ないシリカより多くの鉄とマグネシウムを含むに対し、珪長質岩、アルミニウム、シリカ、豊富です。間珪長質および苦鉄質マグマ組成、スペクトルのどこでも収まります。
定量的、珪長質岩には重量のおよそ 60-75% の二酸化ケイ素が含まれてより広くと呼ばれる花崗岩です。苦鉄質岩を含む約 45-60% 二酸化ケイ素とは広く組成の玄武岩。約 55 63% の二酸化ケイ素での中間組成安山岩と呼ばれます。
2 つの実験デモンストレーションを使用して、貫入火成岩の形成と異なる冷却温度で結晶形成のプロセスを示しています。
</div>
<div class="chapter_text" id="script_2" style="line-height: 20.8px;">
部分溶融体のデモの最初の段階は、適切な溶岩の代替を選択します。フルーツ ジュースのような色の液体は、このためにうまく操作できます。実験を開始するには、冷凍市販グレープ ジュースの缶を開きます。
次に、手袋をはめた手にコンテナーの四分の一を空にします。しっかりと一定の圧力を提供するを確かめて、冷凍ジュースを絞る。冷凍ジュースを液体排水が深い紫の色であることに注意してください。対照的に、残りの固体は、その色の一部を失ってしまった前に、よりも薄く表示されます。
グレープ ジュースの溶融マグマに見られる部分溶融の概念を示します。液体になります、最初の融液は融解を受ける母岩とは異なる組成の通常です。
グレープ ジュースの色素部分を溶かす最速、顔料の多くが実験の初期段階でコンテナーに実行されることを意味、少ない色を残してします。これは部分的な融解をシミュレートし、マグマ組成のハイライトの違い。グレープ ジュースの染め部分によってシミュレートされた岩の部分溶融時に形成される最初の液体は、珪長質成分の濃縮されています。この液体がシステムから削除されるは起こる通常より苦鉄質組成の明確な氷によって表される残りのロックになります。
</div>
<div class="chapter_text" id="script_3" style="line-height: 20.8px;">
チモール、自然発生する有機化合物、岩結晶をシミュレートするために使用されます。シャーレ、十分な底をカバーするためにチモール結晶の層を振りかけます。換気の良い場所で、非常に低い設定にホット プレート上ペトリ皿を設定します。低熱は、結晶の揮発を防ぐために重要です。結晶が溶けている、一度は、ペトリ皿を熱から削除します。室温でテーブルに皿をセットし、冷却を確認します。2 番目のシャーレとチモール結晶が、溶かした後に、上記加熱皿を取るし、クールに氷水風呂の上に配置を繰り返します。
チモール結晶実験は、火成岩粒径別冷却速度に何が起こるかを示しています。急速冷却低速冷却よりも小さい結晶を生成し、簡単に再結成チモール結晶の差は。混合された水晶形成遅い冷却条件の地下地球の冷却のより遅いプロセスの間に形作られる貫入火成岩で見たような。対照的に、急速冷却下で形成された小さな結晶噴出火成岩マグマ侵害後噴火による表面に形成として知られている非顕晶質岩のように。
</div>
<div class="chapter_text" id="script_4" style="line-height: 20.8px;">
貫入火成岩岩の形成と特性を把握、全体として地質学者および人口の広大なアプリケーションがあります。
貫入火成岩は、鉱床の特定の種類のマーカーをすることができます。たとえば、中間マグマ貫入体に珪長質は、銅、モリブデン、金、または銀の鉱石の形成に関連付けられています。対照的に、苦鉄質の侵入は、クロム、白金、ニッケルの沈殿物と関連付けられるかもしれない。潜在的な預金を簡単に識別する機能により、ターゲットを絞った掘削またはマイニングとはコストと業界の環境への影響。
マグマが表面を違反した火山噴火が発生します。貫入火成岩は、火山岩の証拠と潜在的火山または以前の火山として領域の決定を確認する地質学者のためのマーカーとして地域法で提示します。この情報は、まだ火山によってアクティブなまたは将来的にそうなる可能性を持っている分野の可能性を予測に使用できます。これは、土地利用計画管理、または既存集落や構造に潜在的なリスクを評価するために重要です。
貫入火成岩地球史を解読するための有用なマーカーがあります。火成岩は日付に比較的易い。これは放射性親娘、または「崩壊生成物」同位体の相対量を測定することによって達成することができます。質的に、放射性の娘親元素の高い比率を持っている岩は以前、娘の同位体に崩壊する親同位体のためのより多くの時間があったためです。火成岩地域で現在のタイプは、過去の大陸地殻、沈み込み帯活動と大陸または海洋中央地溝帯内にある溶解の地域も指定できます。これにより、地質学者は石形成の時間の間に存在していた種の構造設定を推測します。
</div>
<div class="chapter_text" id="script_5" style="line-height: 20.8px;">
貫入火成岩のゼウスの概要を見てきただけ。貫入岩類が形成される方法、および部分をシミュレートするために溶かすと貫入岩形成研究室では、侵入、噴出火成岩の違いを理解する必要があります今。
見てくれてありがとう!
</div>

火成岩は相当な重要性の。地質学者は、識別し、さまざまな理由のための貫入火成岩を割り当てます。
貫入火成岩は、鉱床の特定の種類のマーカーをすることができます。たとえば、珪長質中間組成マグマ貫入体熱水循環システムと Cu, Mo や Au、Ag、鉱石鉱物の骨折 (静脈) 内併用の沈殿物を駆動熱源として使用できます。対照的に、苦を苦鉄質の侵入は Pt、Cr、Ni の預金に関連付けられます。
貫入火成岩は、過去のマグマ活動のマーカーをこともできます。マグマが表面を違反した火山噴火が発生します。したがって貫入火成岩類の認識は、任意の関連付けられた火山岩類があるかどうかを評価するためにフィールドの地質学者に します。
貫入火成岩岩の地球の歴史を解読します。これは貫入火成岩が同位体手法まで比較的簡単な理由と火成岩の種類が過去のプレート造構場のマーカーにすることができますので。たとえば、珪長質岩、大陸地殻 (すなわち内陸火成活動) 内溶融の特徴です。中間岩、沈み込みゾー...

火成貫入岩

ソース: アラン ・ レスター - コロラド大学ボルダー校講座
火成岩が冷却の製品とマグマと呼ばれる高温液相の岩石の結晶です。マグマの温度通常 1,200 ° C に約 800 ° C からの範囲します。溶岩は、おそらく幸いにも人間は、地球の異常です。ランダムと虚数のドリル穴は、地球で行われたにほとんどない達するならば本当に、完全に溶融物質の領域外側のコアでは、表面の下に約 2,900 km まで (地球の半径は 6,370 の km)。そこでも、この溶融材料はから主に液体の鉄が真のケイ酸塩の石で、これまで地球の表面に到達することができません。
火山と火成岩類は、発生し、地球内部の溶融とマグマの発生の確かに隔離された地域があることの証拠であります。

1) グレープ ジュースの実験は、部分融解の概念を示します。初期の液体 (溶融) が通常溶融を受ける母岩とは異なる組成の。
2) チモール実験は、冷却速度に関連している、火成岩の粒度の概念を示しています。急速冷却で遅い冷却より小さい結晶を生成します。

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

火成岩の組成を決定することで、科学者はある場所の過去の火山活動について知ることができます。火成岩は、マグマとして知られる高温の液体岩の冷却と結晶化によって形成されます。マグマは、地球の表面と上層で比較的まれに発生します。しかし、マグマは火山の噴火などによって地表に到達し、押し出された火成岩を形成することがあります。あるいは、地球の表面の下で冷却されて結晶化するマグマは、貫入火成岩と呼ばれます。このビデオでは、貫入性火成岩がどのように形成されるかを説明し、2つの簡単な実験でその形成をシミュレートする方法を示します。マグマの冷却と結晶化は、さまざまな環境でさまざまな方法で発生する可能性があります。冷却の速度は、急速であろうと遅かろうが、形成される結果として生じる岩石に大きな影響を与える可能性があります。冷却速度が異なれば、結晶のサイズ、形状、配置も異なる岩石が生成され、岩石全体の質感を左右する要因となります。表面、または急速冷却は、アファナイトと呼ばれるテクスチャで、非常に小さな結晶を特徴とする岩石を生成します。対照的に、マグマ体が地球の内部で固まるときに地下で起こる冷却は、はるかにゆっくりと起こります。マグマは、部分溶融として知られる段階に存在する可能性があります。この冷却と固化により、肉眼で見える比較的大きな結晶を持つ岩石が生成されます。このタイプの岩石は貫入火成岩と呼ばれ、粒径が粗くて大きいほど、フェネライトと呼ばれるテクスチャが生成されます。テクスチャーと組成の両方が、火成岩の特定のタイプを定義します。組成的には、火成岩は珪長質から中級、苦鉄質の範囲にまたがっています。珪長岩はアルミニウムとシリカが豊富ですが、苦鉄質岩にはシリカが少なく、鉄とマグネシウムが多く含まれています。マグマ組成は、珪長質と苦鉄質の間のスペクトルのどこにでも分類できます。定量的には、珪長質岩には重量で約60〜75%の二酸化ケイ素が含まれており、より広くは花崗岩と呼ばれています。苦鉄質岩には約45〜60%の二酸化ケイ素が含まれており、組成は広く玄武岩質です。約55〜63%の二酸化ケイ素の中間組成物は、安山岩と呼ばれます。2つの実験室でのデモンストレーションを使用して、異なる冷却温度での貫入性火成岩の形成と結晶形成のプロセスを説明することができます。部分融解のデモンストレーションの最初の段階は、適切な溶岩の代替品を選択することです。フルーツジュースのような色付きの液体は、これに適しています。実験を開始するには、市販の冷凍ブドウジュースのキャニスターを開けます。次に、容器の4分の1を手袋をはめた手に空にします。冷凍ジュースを絞り、一定でしっかりとした圧力をかけるようにします。凍ったジュースから排出される液体は濃い紫色であることに注意してください。対照的に、残りの固体は色の一部を失い、以前よりも薄く見えます。ぶどう果汁の融解は、マグマに見られるような部分融解の概念を示しています。液体である最初の融解物は、通常、融解を受ける母岩とは異なる組成です。グレープジュースの色素沈着部分は最も早く溶けるため、実験の早い段階で多くの色素が容器に流れ込み、色が残ることが少なくなります。これにより、部分的な融解がシミュレートされ、マグマ組成の違いが浮き彫りになります。岩石の部分融解中に形成される最初の液体は、ブドウジュースの染色部分によってシミュレートされ、珪長質成分が豊富に含まれています。この液体がシステムから取り除かれると、通常はそうであるように、より透明な氷で表される残りの岩石は、より苦鉄質の組成になります。天然に存在する有機化合物であるチモールは、岩石の結晶化をシミュレートするために使用されます。チモール結晶の層をペトリ皿に振りかけ、底を覆うのに十分です。ペトリ皿をホットプレートに置き、換気の良い場所の非常に低い設定に置きます。結晶の揮発を防ぐためには、低熱が重要です。結晶が溶けたら、ペトリ皿を火から下ろします。室温でテーブルの上に皿を置き、冷える様子を観察します。2番目のシャーレとチモール結晶で上記の加熱手順を繰り返しますが、溶けたら、ディッシュを取り、氷水浴の上に置いて冷まします。チモール結晶実験は、異なる冷却速度で火成岩の粒径に何が起こるかを示しています。急速冷却は、ゆっくりと冷却するよりも小さな結晶を生成し、この違いは再形成されたチモール結晶で容易に観察されます。より遅い冷却条件下で形成される混合結晶は、地球の地下でゆっくりとした冷却過程で形成される貫入火成岩に見られるものと似ています。対照的に、急冷下で形成された小さな結晶は、噴火によってマグマが地表を破った後に形成される、アファナイト岩としても知られる押し出し性火成岩に似ています。貫入性火成岩の特性と形成を特定し、理解することは、地質学者と人類全体にとって大きな用途があります。貫入性火成岩は、特定の種類の鉱床のマーカーになる可能性があります。たとえば、珪長質から中間の貫入マグマ体は、銅、モリブデン、金、または銀鉱石の形成と関連していることがよくあります。対照的に、苦鉄質の貫入は、クロム、白金、およびニッケルの堆積物に関連している可能性があります。潜在的な鉱床を簡単に特定できるため、ターゲットを絞った掘削や採掘が可能になり、業界にコストと環境の影響が生じます。マグマが地表を破ると、火山噴火が発生します。ある地域に存在する貫入性の火成岩は、野外地質学者が火山岩の証拠を確認し、その地域が火山活動の可能性がある、または以前に火山活動が活発であったかどうかを判断するためのマーカーとして機能します。この情報を使用して、地域がまだ火山活動を行っている可能性、または将来火山活動が活発になる可能性がある可能性を予測できます。これは、土地利用の計画や管理、または既存の集落や構造物に対する潜在的なリスクの評価にとって重要です。貫入性の火成岩は、地球の歴史を解読するための有用なマーカーでもあります。火成岩は比較的簡単に年代測定できます。これは、放射性の親から娘への相対的な存在量、または「崩壊生成物」同位体を測定することで達成できます。質的には、放射性の娘と親の存在量の比率が高い岩石は、親の同位体が娘の同位体に崩壊する時間が長いため、より古い。ある地域に存在する火成岩の種類は、大陸地殻内の過去の融解地域、沈み込み帯の活動、大陸または中央海の地溝帯を示している可能性もあります。これにより、地質学者は、岩石形成の時代にどのような構造環境が存在していたかを推測することができます。JoVEの貫入火成岩の紹介を見ました。これで、貫入性火成岩と押し出し性火成岩の違い、貫入岩の形成方法、および実験室での部分融解岩と貫入岩の形成をシミュレートする方法を理解できました。ご覧いただきありがとうございます!

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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

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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...

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このコレクションでは、地質学から地球化学まで、鉱物の物理的・化学的特性や岩石層の分析などをさまざまな実演を交えて特集しています。

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

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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

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HS-ESS1-6

Earth’s Systems

HS-ESS2-1

HS-ESS2-3

Environmental Science

HS-ESS2-5

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Ohio’s Learning Standards and Model Curriculum

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Igneous, Metamorphic And Sedimentary Rocks

Igneous

Metamorphic

Earth's History

The geologic rock record

Plate Tectonics

Structure of Earth

Plate motion

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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

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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.

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New Jersey Student Learning Standards for Science

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Ecosystems: Interactions, Energy, and Dynamics

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Alabama Course of Study Science

9-12.ESS.2.4.a

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112.48.c.13.A.

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SC.912.E.6.2

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Human Sustainability

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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

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