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. Eksperyment z sokiem winogronowym
<ol>
	<li>Otwórz kanister ze sztucznym sokiem winogronowym kupionym w sklepie. </li>
	<li>Opróżnij część zawartości do rąk i ściśnij. </li>
	<li>Zauważ, że płyn ma ciemnofioletowy kolor, a pozostałe ciało stałe straciło część swojego fioletowego zabarwienia i teraz bardziej przypomina czysty lód. </li>
</ol>
2. Szybkość chłodzenia i rozmiar kryształu
<ol>
	<li>Posyp warstwę kryształów tymolu na dnie szalki Petriego, przykrywając tylko dno naczynia. </li>
	<li>Ustaw szalkę Petriego na gorącej płycie, w dobrze wentylowanym miejscu. </li>
	<li>Ustaw temperaturę talerza na bardzo niskim poziomie, tylko na tyle, aby zacząć się topić. Niskie ciepło jest ważne, w przeciwnym razie kryształy będą się ulatniać. </li>
	<li>Po stopieniu weź naczynie i połóż na stole, aby ostygło. </li>
	<li>Powtórzyć powyższe kroki (2.1-2.3) z drugą szalką Petriego, ale po stopieniu wziąć naczynie i umieścić na lodowatej kąpieli wodnej. </li>
	<li>Porównaj wielkość kryształu między szalką Petriego, która była poddawana powolnemu chłodzeniu na stole, a szalką Petriego, która została poddana szybkiemu schłodzeniu na szczycie lodowatej kąpieli wodnej. </li>
</ol>
<div class="chapter_text" id="script_0" style="line-height: 20.8px;">
Określenie składu skał magmowych może dostarczyć naukowcom informacji na temat dawnej aktywności wulkanicznej danego miejsca. 
Skały magmowe powstają w wyniku chłodzenia i krystalizacji ciekłej skały o wysokiej temperaturze, znanej jako magma. Magma jest stosunkowo rzadkim zjawiskiem występującym na powierzchni i w górnych warstwach Ziemi. Jednak magma może czasami wydostać się na powierzchnię poprzez erupcję wulkanu lub podobne zdarzenie, tworząc wylewne skały magmowe. Alternatywnie, magma, która ochładza się i krystalizuje pod powierzchnią Ziemi, jest określana jako natrętna skała magmowa. 
Ten film zilustruje, w jaki sposób powstają natrętne skały magmowe i pokaże, jak symulować ich powstawanie za pomocą dwóch prostych eksperymentów. 
</div>
<div class="chapter_text" id="script_1" style="line-height: 20.8px;">
Chłodzenie i krystalizacja magmy może zachodzić w różnych środowiskach, na różne sposoby. Szybkość chłodzenia, szybka lub wolna, może mieć duży wpływ na powstałą skałę. Różne szybkości chłodzenia generują skały o różnej wielkości, kształcie i układzie kryształów, czynnikach, które definiują ogólną teksturę skał. Powierzchniowe lub szybkie chłodzenie generuje skały, które charakteryzują się bardzo małymi kryształami, o teksturze określanej jako afanityczna. 
W przeciwieństwie do tego, chłodzenie, które zachodzi pod powierzchnią, gdy ciała magmowe krzepną we wnętrzu Ziemi, zachodzi znacznie wolniej. Magma może istnieć w stadium znanym jako częściowe topnienie. Owo chłodzenie i krzepnięcie generuje skały ze stosunkowo dużymi kryształami, widocznymi gołym okiem. Skała tego typu określana jest jako natrętna skała magmowa, a grubsze i większe rozmiary ziaren generują teksturę określaną jako fanerytyczna. 
Zarówno tekstura, jak i skład definiują konkretne rodzaje skał magmowych. Pod względem składu skały magmowe obejmują zakres felsów, przez pośrednie, aż po maficzne. Skały felsowe są bogate w glin i krzemionkę, podczas gdy skały maficzne zawierają mniej krzemionki, ale więcej żelaza i magnezu. Kompozycje magmy mogą mieścić się w dowolnym miejscu spektrum między felsowym a maficznym. 
Ilościowo skały felsowe zawierają wagowo około 60-75% dwutlenku krzemu i są szerzej nazywane granitowymi. Skały maficzne zawierają około 45-60% dwutlenku krzemu i mają zasadniczo bazaltowy skład. Kompozycje pośrednie, zawierające około 55-63% dwutlenku krzemu, są określane jako andezytowe. 
Za pomocą dwóch demonstracji laboratoryjnych możemy zilustrować procesy intruzyjnego powstawania skał magmowych i tworzenia się kryształów w różnych temperaturach chłodzenia. 
</div>
<div class="chapter_text" id="script_2" style="line-height: 20.8px;">
Pierwszym etapem demonstracji częściowego stopienia jest wybór odpowiedniego substytutu lawy. Kolorowe płyny, takie jak soki owocowe, mogą się do tego dobrze nadać. Aby rozpocząć eksperyment, otwórz kanister z mrożonym sokiem winogronowym kupionym w sklepie. 
Następnie opróżnij ćwiartkę pojemnika do rąk w rękawiczkach. Wyciśnij zamrożony sok, upewniając się, że zapewnia stałe i mocne ciśnienie. Należy pamiętać, że płyn spływający z zamrożonego soku ma ciemnofioletowy kolor. W przeciwieństwie do tego, pozostała część ciała stałego straciła część swojego zabarwienia i wydaje się bledsza niż wcześniej. 
Topnienie soku winogronowego demonstruje koncepcję częściowego topnienia, jak widać w magmie. Początkowy top, który będzie ciekły, ma zazwyczaj inny skład niż skała macierzysta, która ulega topnieniu. 
Napigmentowana część soku winogronowego topi się najszybciej, co oznacza, że duża część pigmentu spłynie do pojemnika na początku eksperymentu, pozostawiając mniej koloru. Symuluje to częściowe topnienie i uwypukla różnice w składzie magmy. Pierwsza ciecz powstająca podczas częściowego stopienia skały, symulowana przez barwioną część soku winogronowego, jest wzbogacona w składniki felsowe. Kiedy ta ciecz zostanie usunięta z układu, jak to zwykle się dzieje, pozostała skała, reprezentowana przez bardziej przejrzysty lód, będzie miała bardziej maficzny skład. 
</div>
<div class="chapter_text" id="script_3" style="line-height: 20.8px;">
Tymol, naturalnie występujący związek organiczny, służy do symulacji krystalizacji gór. Wsyp warstwę kryształów tymolu na szalkę Petriego, wystarczającą do przykrycia dna. Ustaw szalkę Petriego na gorącym talerzu na bardzo niskim ustawieniu w dobrze wentylowanym miejscu. Niskie ciepło jest ważne, aby zapobiec ulatnianiu się kryształów. Gdy kryształy się rozpuszczą, zdejmij szalkę Petriego z ognia. Postaw naczynie na stole w temperaturze pokojowej i obserwuj chłodzenie. Powtórz powyższe kroki podgrzewania z drugą szalką Petriego i kryształami tymolu, ale po stopieniu weź naczynie i umieść je na lodowatej kąpieli wodnej do ostygnięcia. 
Eksperyment z kryształem tymolu pokazuje, co dzieje się z wielkością ziarna skały magmowej przy różnym tempie chłodzenia. Szybkie chłodzenie generuje mniejsze kryształy niż powolne chłodzenie, a różnicę tę można łatwo zaobserwować w ponownie uformowanych kryształach tymolu. Mieszane kryształy powstałe w wolniejszych warunkach chłodzenia przypominają te obserwowane w natrętnych skałach magmowych, które powstają podczas wolniejszego procesu ochładzania się pod powierzchnią Ziemi. Natomiast mniejsze kryształy powstałe pod wpływem gwałtownego chłodzenia przypominają ekstruzyjne skały magmowe, znane również jako skały afanitowe, które powstają po tym, jak magma przebija się przez powierzchnię w wyniku erupcji. 
</div>
<div class="chapter_text" id="script_4" style="line-height: 20.8px;">
Identyfikacja i zrozumienie właściwości i powstawania intruzyjnych skał magmowych ma szerokie zastosowanie dla geologów i populacji ludzkich jako całości. 
Natrętne skały magmowe mogą być markerami dla niektórych rodzajów złóż rudy. Na przykład felsowe i średnio intruzyjne ciała magmowe są często związane z powstawaniem rud miedzi, molibdenu, złota lub srebra. Natomiast intruzje maficzne mogą być związane ze złożami chromu, platyny i niklu. Zdolność do łatwej identyfikacji potencjalnych złóż pozwala na ukierunkowane wiercenie lub wydobycie, co ma wpływ na koszty i środowisko dla branży. 
Jeśli magmy przebijają się przez powierzchnię, dochodzi do erupcji wulkanicznych. Natrętne skały magmowe obecne na danym obszarze działają jak marker dla geologów terenowych w celu sprawdzenia, czy nie ma żadnych dowodów na istnienie skał wulkanicznych i określenia obszaru jako potencjalnie aktywnego wulkanicznie lub wcześniej aktywnego wulkanicznie. Informacje te można wykorzystać do przewidywania prawdopodobieństwa, że obszary nadal będą aktywne wulkanicznie lub mają potencjał, aby stać się nimi w przyszłości. Jest to ważne dla planowania lub zarządzania użytkowaniem gruntów lub oceny potencjalnych zagrożeń dla istniejących osiedli lub konstrukcji. 
Natrętne skały magmowe są również przydatnymi znacznikami do rozszyfrowywania historii Ziemi. Skały magmowe są stosunkowo łatwe do datowania. Można to osiągnąć poprzez pomiar względnej obfitości radiogenicznych izotopów macierzystych do potomnych lub "produktów rozpadu". Jakościowo, skały, które mają wyższy stosunek radiogenicznych izotopów potomnych do rodzicielskich, są starsze, ponieważ było więcej czasu na rozpad izotopów macierzystych na izotopy potomne. Rodzaj skał magmowych obecnych na danym obszarze może również wskazywać na przeszłe regiony topnienia w skorupie kontynentalnej, aktywność strefy subdukcji oraz strefy ryftowe kontynentalne lub śródoceaniczne. Daje to geologom możliwość wywnioskowania, jakie ustawienia tektoniczne były obecne w czasie formacji skalnej. 
</div>
<div class="chapter_text" id="script_5" style="line-height: 20.8px;">
Właśnie obejrzałeś wprowadzenie JoVE do natrętnych skał magmowych. Powinieneś teraz zrozumieć różnice między natrętną a ekstruzyjną skałą magmową, jak powstają skały natrętne oraz jak symulować częściowe topnienie i natrętne tworzenie się skał w laboratorium. 
Dzięki za oglądanie! 
</div>

Duże znaczenie mają skały magmowe. Geolodzy identyfikują i mapują natrętne skały magmowe z różnych powodów.
Natrętne skały magmowe mogą być markerami niektórych rodzajów złóż rudy. Na przykład intruzyjne ciała magmowe o składzie felsowym i pośrednim mogą działać jako źródła ciepła, które napędzają systemy cyrkulacji hydrotermalnej i towarzyszące im wytrącanie się w szczelinach (żyłach) minerałów rudy, w tym Cu, Mo, Au, Ag i innych. Natomiast intruzje maficzne i ultramaficzne są związane ze zło...

magmowa natrętna skała

Źródło: Laboratorium <a href="https://www.jove.com/author/Alan_Lester">Alan Lester</a> - Uniwersytet Kolorado Boulder
Skały magmowe są produktami chłodzenia i krystalizacji ciekłej skały o wysokiej temperaturze, zwanej magmą. Temperatury magmowe zazwyczaj wahają się od około 800 °C do 1200 °C. Stopiona skała jest, być może na szczęście dla ludzi, anomalią na planecie Ziemia. Gdyby w Ziemi wykonano przypadkowy i wyimaginowany otwór, najprawdopodobniej nie dotarłby on do obszaru prawdziwie i całkowicie stopionego materiału aż do zewnętrznego jądra, na głębokości prawie 2900 km pod powierzchnią (promień Ziemi wynosi 6370 km). Nawet tam ten stopiony materiał składałby się głównie z ciekłego żelaza, a nie z prawdziwej skały krzemianowej, i nie byłby w stanie kiedykolwiek dotrzeć do powierzchni Ziemi. 
Zdarzają się jednak erupcje wulkaniczne i skały magmowe, które są dowodem na to, że na Ziemi rzeczywiście istnieją izolowane regiony topnienia i generowania magmy.

1) Eksperyment z sokiem winogronowym demonstruje koncepcję częściowego topnienia. Gdzie początkowa ciecz (stopiona) ma zazwyczaj inny skład niż skała macierzysta, która ulega topnieniu. 
2) Eksperyment z tymolem demonstruje koncepcję wielkości ziarna skały magmowej jako związaną z szybkością stygnięcia. Szybkie chłodzenie generuje mniejsze kryształy niż powolne chłodzenie.

Magmowa natrętna skała

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

Określenie składu skał magmowych może dostarczyć naukowcom informacji na temat dawnej aktywności wulkanicznej danego miejsca. Skały magmowe powstają w wyniku chłodzenia i krystalizacji ciekłej skały o wysokiej temperaturze, znanej jako magma. Magma jest stosunkowo rzadkim zjawiskiem występującym na powierzchni i w górnych warstwach Ziemi. Jednak magma może czasami wydostać się na powierzchnię poprzez erupcję wulkanu lub podobne zdarzenie, tworząc wylewne skały magmowe. Alternatywnie, magma, która ochładza się i krystalizuje pod powierzchnią Ziemi, jest określana jako natrętna skała magmowa. Ten film zilustruje, w jaki sposób powstają natrętne skały magmowe i pokaże, jak symulować ich powstawanie za pomocą dwóch prostych eksperymentów. Chłodzenie i krystalizacja magmy może zachodzić w różnych środowiskach, na różne sposoby. Szybkość chłodzenia, szybka lub wolna, może mieć duży wpływ na powstałą skałę. Różne szybkości chłodzenia generują skały o różnej wielkości, kształcie i układzie kryształów, czynnikach, które definiują ogólną teksturę skał. Powierzchniowe lub szybkie chłodzenie generuje skały, które charakteryzują się bardzo małymi kryształami, o teksturze określanej jako afanityczna. W przeciwieństwie do tego, chłodzenie, które zachodzi pod powierzchnią, gdy ciała magmowe krzepną we wnętrzu Ziemi, zachodzi znacznie wolniej. Magma może istnieć w stadium znanym jako częściowe topnienie. Owo chłodzenie i krzepnięcie generuje skały ze stosunkowo dużymi kryształami, widocznymi gołym okiem. Skała tego typu określana jest jako natrętna skała magmowa, a grubsze i większe rozmiary ziaren generują teksturę określaną jako fanerytyczna. Zarówno tekstura, jak i skład definiują konkretne rodzaje skał magmowych. Pod względem składu skały magmowe obejmują zakres felsów, przez pośrednie, aż po maficzne. Skały felsowe są bogate w glin i krzemionkę, podczas gdy skały maficzne zawierają mniej krzemionki, ale więcej żelaza i magnezu. Kompozycje magmy mogą mieścić się w dowolnym miejscu spektrum między felsowym a maficznym. Ilościowo skały felsowe zawierają wagowo około 60-75% dwutlenku krzemu i są szerzej nazywane granitowymi. Skały maficzne zawierają około 45-60% dwutlenku krzemu i mają zasadniczo bazaltowy skład. Kompozycje pośrednie, zawierające około 55-63% dwutlenku krzemu, są określane jako andezytowe. Za pomocą dwóch demonstracji laboratoryjnych możemy zilustrować procesy intruzyjnego powstawania skał magmowych i tworzenia się kryształów w różnych temperaturach chłodzenia. Pierwszym etapem demonstracji częściowego stopienia jest wybór odpowiedniego substytutu lawy. Kolorowe płyny, takie jak soki owocowe, mogą się do tego dobrze nadać. Aby rozpocząć eksperyment, otwórz kanister z mrożonym sokiem winogronowym kupionym w sklepie. Następnie opróżnij ćwiartkę pojemnika do rąk w rękawiczkach. Wyciśnij zamrożony sok, upewniając się, że zapewnia stałe i mocne ciśnienie. Należy pamiętać, że płyn spływający z zamrożonego soku ma ciemnofioletowy kolor. W przeciwieństwie do tego, pozostała część ciała stałego straciła część swojego zabarwienia i wydaje się bledsza niż wcześniej. Topnienie soku winogronowego demonstruje koncepcję częściowego topnienia, jak widać w magmie. Początkowy top, który będzie ciekły, ma zazwyczaj inny skład niż skała macierzysta, która ulega topnieniu. Napigmentowana część soku winogronowego topi się najszybciej, co oznacza, że duża część pigmentu spłynie do pojemnika na początku eksperymentu, pozostawiając mniej koloru. Symuluje to częściowe topnienie i uwypukla różnice w składzie magmy. Pierwsza ciecz powstająca podczas częściowego stopienia skały, symulowana przez barwioną część soku winogronowego, jest wzbogacona w składniki felsowe. Kiedy ta ciecz zostanie usunięta z układu, jak to zwykle się dzieje, pozostała skała, reprezentowana przez bardziej przejrzysty lód, będzie miała bardziej maficzny skład. Tymol, naturalnie występujący związek organiczny, służy do symulacji krystalizacji gór. Wsyp warstwę kryształów tymolu na szalkę Petriego, wystarczającą do przykrycia dna. Ustaw szalkę Petriego na gorącym talerzu na bardzo niskim ustawieniu w dobrze wentylowanym miejscu. Niskie ciepło jest ważne, aby zapobiec ulatnianiu się kryształów. Gdy kryształy się rozpuszczą, zdejmij szalkę Petriego z ognia. Postaw naczynie na stole w temperaturze pokojowej i obserwuj chłodzenie. Powtórz powyższe kroki podgrzewania z drugą szalką Petriego i kryształami tymolu, ale po stopieniu weź naczynie i umieść je na lodowatej kąpieli wodnej do ostygnięcia. Eksperyment z kryształem tymolu pokazuje, co dzieje się z wielkością ziarna skały magmowej przy różnym tempie chłodzenia. Szybkie chłodzenie generuje mniejsze kryształy niż powolne chłodzenie, a różnicę tę można łatwo zaobserwować w ponownie uformowanych kryształach tymolu. Mieszane kryształy powstałe w wolniejszych warunkach chłodzenia przypominają te obserwowane w natrętnych skałach magmowych, które powstają podczas wolniejszego procesu ochładzania się pod powierzchnią Ziemi. Natomiast mniejsze kryształy powstałe pod wpływem gwałtownego chłodzenia przypominają ekstruzyjne skały magmowe, znane również jako skały afanitowe, które powstają po tym, jak magma przebija się przez powierzchnię w wyniku erupcji. Identyfikacja i zrozumienie właściwości i powstawania intruzyjnych skał magmowych ma szerokie zastosowanie dla geologów i populacji ludzkich jako całości. Natrętne skały magmowe mogą być markerami dla niektórych rodzajów złóż rudy. Na przykład felsowe i średnio intruzyjne ciała magmowe są często związane z powstawaniem rud miedzi, molibdenu, złota lub srebra. Natomiast intruzje maficzne mogą być związane ze złożami chromu, platyny i niklu. Zdolność do łatwej identyfikacji potencjalnych złóż pozwala na ukierunkowane wiercenie lub wydobycie, co ma wpływ na koszty i środowisko dla branży. Jeśli magmy przebijają się przez powierzchnię, dochodzi do erupcji wulkanicznych. Natrętne skały magmowe obecne na danym obszarze działają jak marker dla geologów terenowych w celu sprawdzenia, czy nie ma żadnych dowodów na istnienie skał wulkanicznych i określenia obszaru jako potencjalnie aktywnego wulkanicznie lub wcześniej aktywnego wulkanicznie. Informacje te można wykorzystać do przewidywania prawdopodobieństwa, że obszary nadal będą aktywne wulkanicznie lub mają potencjał, aby stać się nimi w przyszłości. Jest to ważne dla planowania lub zarządzania użytkowaniem gruntów lub oceny potencjalnych zagrożeń dla istniejących osiedli lub konstrukcji. Natrętne skały magmowe są również przydatnymi znacznikami do rozszyfrowywania historii Ziemi. Skały magmowe są stosunkowo łatwe do datowania. Można to osiągnąć poprzez pomiar względnej obfitości radiogenicznych izotopów macierzystych do potomnych lub "produktów rozpadu". Jakościowo, skały, które mają wyższy stosunek radiogenicznych izotopów potomnych do rodzicielskich, są starsze, ponieważ było więcej czasu na rozpad izotopów macierzystych na izotopy potomne. Rodzaj skał magmowych obecnych na danym obszarze może również wskazywać na przeszłe regiony topnienia w skorupie kontynentalnej, aktywność strefy subdukcji oraz strefy ryftowe kontynentalne lub śródoceaniczne. Daje to geologom możliwość wywnioskowania, jakie ustawienia tektoniczne były obecne w czasie formacji skalnej. Właśnie obejrzałeś wprowadzenie JoVE do natrętnych skał magmowych. Powinieneś teraz zrozumieć różnice między natrętną a ekstruzyjną skałą magmową, jak powstają skały natrętne oraz jak symulować częściowe topnienie i natrętne tworzenie się skał w laboratorium. Dzięki za oglądanie!

Education

JoVE Science Education

Environmental Sciences

Nauki o środowisku

Earth Science

Nauki o Ziemi

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 ...

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

Tags

More videos by Standards