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.

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North Carolina K-12 Science Standard Course of Study

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Earth and Environmental Science

Earth's Systems

ESS.EES.2.1

Igneous Intrusive Rock

1. Experimento de suco de uva
<ol><li>Abra um recipiente de suco de uva artificial comprado na loja.</li>
	<li>Esvazie parte do conteúdo em mãos e aperte.</li>
	<li>Note que o líquido é uma cor roxa profunda, e o sólido restante perdeu um pouco de sua coloração roxa e agora é mais como gelo claro.</li>
</ol>2. Taxa de resfriamento e tamanho do cristal
<ol><li>Polvilhe uma camada de cristais de timol no fundo de uma placa de Petri, apenas cobrindo o fundo do prato.</li>
	<li>Coloque a placa de Petri em placa quente, em área bem ventilada.</li>
	<li>Coloque o calor da placa em um ajuste muito baixo, apenas o suficiente para começar a derreter. O calor baixo é importante, caso contrário os cristais vão volatilizar.</li>
	<li>Uma vez derretido, pegue o prato e coloque em uma mesa para assistir frio.</li>
	<li>Repita os passos acima (2.1-2.3) com uma segunda placa de Petri, mas uma vez derretido, pegue a placa e coloque em cima de um banho de água gelada.</li>
	<li>Compare o tamanho do cristal entre a placa de Petri que sofreu um resfriamento lento em uma mesa com a placa de Petri que sofreu um rápido resfriamento em cima do banho de água gelada.</li>
</ol><div class="chapter_text" id="script_0" style="line-height: 20.8px;">
Determinar a composição de rochas ígneas pode informar os cientistas sobre a atividade vulcânica passada de um local.
Rochas ígneas são formadas pelo resfriamento e cristalização de rochas líquidas de alta temperatura, conhecidas como magma. Magma é uma ocorrência relativamente rara na superfície e camadas superiores da Terra. No entanto, o magma às vezes pode alcançar a superfície através de erupção vulcânica ou um evento semelhante, formando rochas ígneas extrusivas. Alternativamente, o magma que esfria e cristaliza sob a superfície da Terra é referido como rocha ígnea intrusiva.
Este vídeo ilustrará como rochas ígneas intrusivas são formadas, e demonstrará como simular sua formação com dois experimentos simples.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_1" style="line-height: 20.8px;">
O resfriamento e cristalização do magma podem ocorrer em uma variedade de ambientes, de várias maneiras. A velocidade de resfriamento, rápida ou lenta, pode ter grandes efeitos sobre a rocha resultante formada. Diferentes taxas de resfriamento geram rochas com vários tamanhos, forma e arranjo de cristal, fatores que definem a textura geral da rocha. A superfície, ou resfriamento rápido, gera rochas que são caracterizadas por cristais muito pequenos, em uma textura referida como aphanitic.
Em contraste, o resfriamento que acontece na subsuperfície à medida que os corpos de magma se solidificam no interior da Terra acontece muito mais lentamente. Magma pode existir em um estágio conhecido como derretimento parcial. Este resfriamento e solidificação gera rochas com cristais relativamente grandes, visíveis a olho nu. A rocha deste tipo é referida como rocha ígnea intrusiva, e os tamanhos de grãos mais grosseiros e maiores geram uma textura chamada de fantasmagótica.
Tanto a textura quanto a composição definem os tipos específicos de rocha ígnea. Composição, rochas ígneas abrangem uma gama de felsic, para intermediário, para mafic. As rochas felsicas são ricas em alumínio e sílica, enquanto as rochas mafic contêm menos sílica, mas mais ferro e magnésio. Composições de magma podem cair em qualquer lugar no espectro entre felsic e mafic.
Quantitativamente, as rochas felsicas contêm aproximadamente 60-75% de dióxido de silício em peso, e são mais amplamente chamadas de granítica. As rochas mafic contêm cerca de 45-60% de dióxido de silício, e são amplamente basálticas na composição. As composições intermediárias, com cerca de 55-63% de dióxido de silício, são referidas como andesitárias.
Usando duas demonstrações laboratoriais, podemos ilustrar os processos de formação rochosa intrusiva e formação de cristais em diferentes temperaturas de resfriamento.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_2" style="line-height: 20.8px;">
A primeira etapa na demonstração de derretimento parcial é selecionar um substituto de lava apropriado. Líquidos coloridos como sucos de frutas podem funcionar bem para isso. Para começar o experimento, abra um recipiente de suco de uva comprado na loja congelada.
Em seguida, esvazie um quarto do recipiente em mãos enluvadas. Esprema o suco congelado, certificando-se de fornecer pressão constante e firme. Note que o líquido que drena o suco congelado é uma cor roxa profunda. Em contraste, o sólido restante perdeu parte de sua coloração e parece mais pálido do que antes.
O derretimento do suco de uva demonstra o conceito de derretimento parcial, como visto no magma. Um derretimento inicial, que será líquido, é tipicamente de composição diferente da rocha pai que sofre derretimento.
A porção pigmentada do suco de uva derrete mais rápido, o que significa que grande parte do pigmento irá correr para o recipiente no início do experimento, deixando menos cor para trás. Isso simula o derretimento parcial e destaca diferenças na composição do magma. O primeiro líquido formado durante o derretimento parcial de uma rocha, simulado pela porção tingida do suco de uva, é enriquecido em componentes felsicos. Quando este líquido for removido do sistema, como normalmente acontece, então a rocha restante, representada pelo gelo mais claro, será de uma composição mais mafic.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_3" style="line-height: 20.8px;">
O timol, um composto orgânico de ocorrência natural, é usado para simular cristalização de rochas. Polvilhe uma camada de cristais de timol em uma placa de Petri, o suficiente para cobrir o fundo. Coloque a placa de Petri em uma placa quente em um ajuste muito baixo em uma área bem ventilada. O calor baixo é importante para evitar que os cristais volatizem. Uma vez que os cristais tenham derretido, remova a placa de Petri do calor. Coloque o prato sobre uma mesa em temperatura ambiente e observe o resfriamento. Repita os passos de aquecimento acima com uma segunda placa de Petri e cristais de timol, mas uma vez derretido, pegue a placa e coloque em cima de um banho de água gelada para esfriar.
O experimento de cristal de timol demonstra o que acontece com o tamanho do grão de rocha ígnea em diferentes taxas de resfriamento. O resfriamento rápido gera cristais menores do que o resfriamento lento, e essa diferença é facilmente observada nos cristais de timol re-formados. Os cristais mistos formados sob condições de resfriamento mais lentas se assemelham aos vistos em rochas ígneas intrusivas, que são formadas durante um processo mais lento de resfriamento na subsuperfície da Terra. Em contraste, os cristais menores formados sob resfriamento rápido se assemelham a rochas ígneas extrusivas, também conhecidas como rochas apárticas, que se formam após magma romper a superfície através de uma erupção.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_4" style="line-height: 20.8px;">
Identificar e entender as propriedades e a formação de rochas ígneas intrusivas tem vastas aplicações para geólogos e populações humanas como um todo.
Rochas ígneas intrusivas podem ser marcadores para certos tipos de depósito de minério. Por exemplo, felsic para intermediar corpos de magma intrusivos são frequentemente associados com a formação de minérios de cobre, molbdenum, ouro ou prata. Em contraste, as invasões mafic podem estar associadas a depósitos de cromo, platina e níquel. A capacidade de identificar depósitos potenciais permite facilmente perfuração ou mineração direcionadas, e tem implicações de custo e meio ambiente para a indústria.
Se os magmas romperem a superfície, ocorrem erupções vulcânicas. Rochas ígneas intrusivas presentes em uma área atuam como um marcador para geólogos de campo verificarem qualquer evidência de rochas vulcânicas, e determinação da área como potencialmente vulcânica ativa, ou anteriormente vulcânica ativa. Essas informações podem ser usadas para prever a probabilidade de áreas ainda estarem ativas vulcânicas, ou ter o potencial de se tornar assim no futuro. Isso é importante para o planejamento ou gerenciamento do uso da terra, ou para avaliar potenciais riscos aos assentamentos ou estruturas existentes.
Rochas ígneas intrusivas também são marcadores úteis para decifrar a história da Terra. Rochas ígneas são relativamente fáceis de datar. Isso pode ser alcançado medindo a abundância relativa de isótopos radiogênicos de pai para filha, ou isótopos de "produto de decomposição". Qualitativamente, rochas que têm maiores proporções de filha radiogênica para abundâncias de pais são mais velhas, porque houve mais tempo para os isótopos dos pais se deteriorarem em isótopos filhas. O tipo de rochas ígneas presentes em uma área também pode indicar regiões passadas de derretimento dentro da crosta continental, atividade da zona de subdução e zonas continentais ou oceânicas. Isso dá aos geólogos a capacidade de inferir que tipo de configurações tectônicas estavam presentes durante o tempo da formação rochosa.
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<div class="chapter_text" id="script_5" style="line-height: 20.8px;">
Você acabou de assistir a introdução de JoVE a rochas ígneas intrusivas. Agora você deve entender as diferenças entre rochas ígneas intrusivas e extrusivas, como rochas intrusivas são formadas, e como simular o derretimento parcial e a formação rochosa intrusiva em laboratório.
Obrigado por assistir!
</div>

Rochas ígneas são de importância substancial. Geólogos identificam e mapeiam rochas ígneas intrusivas por uma variedade de razões.
Rochas ígneas intrusivas podem ser marcadores de certos tipos de depósitos de minério. Por exemplo, os corpos de magma intrusivos de composição intermediária podem atuar como fontes de calor que impulsionam sistemas de circulação hidrotérmica, e precipitação concomitante dentro de fraturas (veias) de minerais de minério, incluindo, Mo, Au, Ag, entre outros. Em cont...

rocha ígnea intrusiva

Fonte: Laboratório de <a href="https://www.jove.com/author/Alan_Lester">Alan Lester</a> - Universidade de Colorado Boulder
Rochas ígneas são produtos do resfriamento e cristalização de rocha líquida de alta temperatura, chamada magma. As temperaturas magmáticas normalmente variam de aproximadamente 800 °C a 1.200 °C. Rocha derretida é, talvez felizmente para os humanos, uma anomalia no planeta Terra. Se um furo aleatório e imaginário fosse feito na Terra, provavelmente não alcançaria uma região de material verdadeiramente e totalmente derretido até o núcleo externo, a quase 2.900 km abaixo da superfície (o raio da Terra é de 6.370 km). Mesmo lá, este material derretido consistiria predominantemente em ferro líquido, não rocha silicata verdadeira, e seria incapaz de chegar à superfície da Terra.
Erupções vulcânicas e rochas ígneas ocorrem, porém, e são evidências de que existem de fato regiões isoladas de derretimento e geração de magma dentro da Terra.

1) O experimento do suco de uva demonstra o conceito de fusão parcial. Onde um líquido inicial (derretimento) é tipicamente de uma composição diferente da rocha pai que sofre derretimento.
2) O experimento de timol demonstra o conceito de tamanho de grão de rocha ígnea como relacionado à taxa de resfriamento. O resfriamento rápido gera cristais menores do que o resfriamento lento.

Rocha ígnea intrusiva

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

Determinar a composição das rochas ígneas pode informar os cientistas sobre a atividade vulcânica passada de um local. As rochas ígneas são formadas pelo resfriamento e cristalização de rochas líquidas de alta temperatura, conhecidas como magma. O magma é uma ocorrência relativamente rara na superfície e nas camadas superiores da Terra. No entanto, o magma às vezes pode atingir a superfície por meio de erupção vulcânica ou um evento semelhante, formando rochas ígneas extrusivas. Alternativamente, o magma que esfria e cristaliza sob a superfície da Terra é chamado de rocha ígnea intrusiva. Este vídeo ilustrará como as rochas ígneas intrusivas são formadas e demonstrará como simular sua formação com dois experimentos simples. O resfriamento e a cristalização do magma podem ocorrer em uma variedade de ambientes, de várias maneiras. A velocidade de resfriamento, rápida ou lenta, pode ter grandes efeitos na rocha resultante formada. Diferentes taxas de resfriamento geram rochas com vários tamanhos, formas e arranjos de cristais, fatores que definem a textura geral da rocha. A superfície, ou resfriamento rápido, gera rochas que são caracterizadas por cristais muito pequenos, em uma textura conhecida como afanítica. Em contraste, o resfriamento que acontece no subsolo à medida que os corpos de magma se solidificam no interior da Terra acontece muito mais lentamente. O magma pode existir em um estágio conhecido como derretimento parcial. Esse resfriamento e solidificação geram rochas com cristais relativamente grandes, visíveis a olho nu. A rocha desse tipo é chamada de rocha ígnea intrusiva, e os tamanhos de grão mais grossos e maiores geram uma textura chamada fanerítica. Tanto a textura quanto a composição definem os tipos específicos de rocha ígnea. Composicionalmente, as rochas ígneas abrangem uma variedade de félsica, intermediária e máfica. As rochas félsicas são ricas em alumínio e sílica, enquanto as rochas máficas contêm menos sílica, mas mais ferro e magnésio. As composições de magma podem cair em qualquer lugar no espectro entre félsico e máfico. Quantitativamente, as rochas félsicas contêm aproximadamente 60-75% de dióxido de silício em peso e são mais amplamente chamadas de graníticas. As rochas máficas contêm cerca de 45-60% de dióxido de silício e são amplamente basálticas na composição. Composições intermediárias, com aproximadamente 55-63% de dióxido de silício, são chamadas de andesíticas. Usando duas demonstrações de laboratório, podemos ilustrar os processos de formação de rochas ígneas intrusivas e formação de cristais em diferentes temperaturas de resfriamento. O primeiro estágio na demonstração de derretimento parcial é selecionar um substituto de lava apropriado. Líquidos coloridos como sucos de frutas podem funcionar bem para isso. Para iniciar o experimento, abra uma lata de suco de uva congelado comprado em loja. Em seguida, esvazie um quarto do recipiente em mãos enluvadas. Esprema o suco congelado, certificando-se de fornecer pressão constante e firme. Observe que o líquido que drena do suco congelado é de uma cor roxa profunda. Em contraste, o sólido restante perdeu um pouco de sua coloração e parece mais pálido do que antes. O derretimento do suco de uva demonstra o conceito de derretimento parcial, como visto no magma. Um derretimento inicial, que será líquido, é tipicamente de composição diferente da rocha-mãe que sofre derretimento. A porção pigmentada do suco de uva derrete mais rápido, o que significa que grande parte do pigmento escorrerá para o recipiente no início do experimento, deixando menos cor para trás. Isso simula o derretimento parcial e destaca as diferenças na composição do magma. O primeiro líquido formado durante a fusão parcial de uma rocha, simulado pela porção tingida do suco de uva, é enriquecido em componentes félsicos. Quando esse líquido é removido do sistema, como normalmente acontece, a rocha restante, representada pelo gelo mais claro, terá uma composição mais máfica. O timol, um composto orgânico natural, é usado para simular a cristalização de rochas. Polvilhe uma camada de cristais de timol em uma placa de Petri, o suficiente para cobrir o fundo. Coloque a placa de Petri em uma placa quente em uma configuração muito baixa em uma área bem ventilada. O baixo calor é importante para evitar a volaticidade dos cristais. Assim que os cristais derreterem, retire a placa de Petri do fogo. Coloque o prato sobre uma mesa em temperatura ambiente e observe o resfriamento. Repita as etapas de aquecimento acima com uma segunda placa de Petri e cristais de timol, mas depois de derretido, pegue o prato e coloque em cima de um banho de água gelada para esfriar. O experimento do cristal de timol demonstra o que acontece com o tamanho do grão da rocha ígnea em diferentes taxas de resfriamento. O resfriamento rápido gera cristais menores do que o resfriamento lento, e essa diferença é facilmente observada nos cristais de timol reformados. Os cristais mistos formados sob condições de resfriamento mais lento se assemelham aos vistos em rochas ígneas intrusivas, que são formadas durante um processo mais lento de resfriamento no subsolo da Terra. Em contraste, os cristais menores formados sob resfriamento rápido se assemelham a rochas ígneas extrusivas, também conhecidas como rochas afaníticas, que se formam depois que o magma rompe a superfície por meio de uma erupção. Identificar e compreender as propriedades e a formação de rochas ígneas intrusivas tem vastas aplicações para geólogos e populações humanas como um todo. Rochas ígneas intrusivas podem ser marcadores para certos tipos de depósitos de minério. Por exemplo, corpos de magma intrusivos félsicos a intermediários são frequentemente associados à formação de minérios de cobre, molibdênio, ouro ou prata. Em contraste, as intrusões máficas podem estar associadas a depósitos de cromo, platina e níquel. A capacidade de identificar facilmente depósitos potenciais permite perfuração ou mineração direcionada e tem implicações ambientais e de custo para a indústria. Se os magmas violarem a superfície, ocorrem erupções vulcânicas. Rochas ígneas intrusivas presentes em uma área atuam como um marcador para os geólogos de campo verificarem qualquer evidência de rochas vulcânicas e determinarem a área como potencialmente vulcanicamente ativa ou anteriormente vulcanicamente ativa. Essas informações podem ser usadas para prever a probabilidade de áreas ainda serem vulcanicamente ativas ou terem potencial para se tornarem vulcanicamente ativas no futuro. Isso é importante para o planejamento ou gestão do uso da terra ou para a avaliação de riscos potenciais para assentamentos ou estruturas existentes. Rochas ígneas intrusivas também são marcadores úteis para decifrar a história da Terra. Rochas ígneas são relativamente fáceis de datar. Isso pode ser alcançado medindo a abundância relativa de isótopos radiogênicos de pai para filho, ou "produto de decaimento". Qualitativamente, as rochas que têm proporções mais altas de abundâncias radiogênicas filhas para parentais são mais antigas, porque houve mais tempo para os isótopos parentais decaírem em isótopos filhos. O tipo de rochas ígneas presentes em uma área também pode indicar regiões passadas de derretimento dentro da crosta continental, atividade da zona de subducção e zonas de rifte continental ou meso-oceânica. Isso dá aos geólogos a capacidade de inferir que tipo de configurações tectônicas estavam presentes durante o tempo da formação rochosa. Você acabou de assistir à introdução de JoVE às rochas ígneas intrusivas. Agora você deve entender as diferenças entre rocha ígnea intrusiva e extrusiva, como as rochas intrusivas são formadas e como simular o derretimento parcial e a formação de rochas intrusivas em um laboratório. Obrigado por assistir!

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Ciências da Terra

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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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.

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Esta coleção apresenta tópicos que vão desde geologia a geoquímica com uma variedade de demonstrações, incluindo propriedades físicas e químicas de minerais e a análise de formações rochosas.

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

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ESS.EES.2.4

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History of Earth

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Earth’s Place In The Universe

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Igneous, Metamorphic And Sedimentary Rocks

Igneous

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The geologic rock record

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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 ...

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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