3.7: 火成貫入岩

1. ブドウ ジュース実験

1. 市販人工グレープ ジュースの容器を開きます。
2. 手にいくつかの内容を空にして絞る。
3. 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。

2. 冷却速度と結晶サイズ

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。

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!