火成岩侵入岩

Earth Science

Your institution must subscribe to JoVE's Environmental Sciences collection to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

Welcome!

Enter your email below to get your free 1 hour trial to JoVE!





By clicking "Submit", you agree to our policies.

 

Overview

资料来源: 实验室的艾伦 · 莱斯特-科罗拉多大学博尔德分校

火成岩是岩石的产品的冷却和高温液体,被称为岩浆的结晶。岩浆的温度通常范围从大约 800 ° C 到 1,200 ° c。熔化的岩石,也许是幸运的是对于人类来说,地球上的异常。如果随机和虚部的钻孔在地球出现了,它将最有可能是直到外的核心,在将近二千九百公里在表面之下不到达地区真正并完全熔融材料 (地球的半径为 6,370 公里)。即使在那里,这熔融的材料将主要由组成的铁液,不真实的硅酸盐岩石,和无法到达地球的表面。

不过,发生火山爆发和火成岩和他们有证据表明,有的确边远的地区的地球内部和熔融、 岩浆生成。

Cite this Video

JoVE Science Education Database. 地球科学精要. 火成岩侵入岩. JoVE, Cambridge, MA, (2017).

Principles

有三种主要机制为岩石融化在地球内:

1)增加热量

熔炼可以发生在地球的地幔或地壳岩石体验环境温度增加。这是一个结果高温岩浆接触有熔融温度较低的岩石。

2)另外的挥发性物质

当挥发性成分 (一般 H2O,但其他组件,如 CO2,是可能的) 扩散到附近但并不完全在其熔点的岩石区,融化在地球的地幔中时发生。这称为助焊剂熔化,类似于使用助熔剂熔化金属的温度降低,他们正在与一名焊工。这是融化在俯冲带,在那里逃离俯冲的大洋岩石圈的挥发物输入上覆地幔和带来助焊剂熔化的下行场板上面的主要机制。俯冲带,上面我们经常看到一连串的火山,级联和安第斯山脉。

3)减压

当塑料和移动的软流圈地幔上升和经历减压,融化在地球的地幔中时发生。这上升的地幔经验相对较少的热量损失 (如岩石是热的不良导体),而且融化是压力依赖性,压力损失会导致上升的软流圈地幔融化。

冷却和结晶的岩浆

岩浆冷却和结晶可以发生在不同的环境中。然而,我们区分了两种关键情况下的表面 (快速) 冷却和地球内部 (缓慢) 冷却。这些生成不同晶粒大小、 形状和排列-地质学家称为纹理的因素结合在一起的岩石。(快速) 冷却的表面生成统称为突出的岩石。喷出的火成岩的特点是由非常小晶体 (肉眼不可见),提到为隐晶质的一种纹理。

相比之下,冷却发生由于岩浆体凝固在地球内部 (地下冷却) 是要慢得多,和这导致相对较大的晶体,肉眼可见的岩石和统称为侵入火成岩。粗颗粒和较大的晶粒尺寸生成一个纹理称为全晶 (图 1)。

岩浆的组成

最终,如上文所述,火成岩分为两个功能-纹理 (这是一般的冷却,表面或表面下层的环境后果) 和它们的组成的基础上。构图,火成岩范围很长英质中级到镁铁质。岩浆岩中富含铝和硅 (硅和氧),而镁铁质是指包含较少的硅和更多的铁和镁的岩石。岩浆成分范围可以镁铁质和长英质之间的整个范围。那些既不是高度长英质,也不是高镁铁质被称为中间体。定量的意义上说,长英质岩石包含大约 60-75%(按重量计算) SiO2,和被广泛称为花岗质。镁铁质岩石包含大约 45-60%(按重量计算) SiO2,并且可以广泛玄武岩组成。中间的成分在 55-63%SiO2的范围内,并分别"安山岩"组成。

两个常用实验涉及火成岩形成的原则。第一个实验演示的融化在泥土中,一个关键原则,第二个涉及的结晶过程。

1) 岩浆生成 (它是否发生通过热加法、 挥发性增补或减压) 的关键是初始熔体组成通常有别于地幔或地壳经历了熔化的岩石组成。这就所谓的部分熔融和它只是意味着在地球融化时,初始液体 (熔体分数) 将更多富硅 (更多长英质) 相比正在融化的母岩。

部分熔融的示范是压缩冷冻葡萄汁。挤压,出渗出的液体时,一般更多紫色或葡萄-色比其余的冷冻材料。换句话说,是液体 (熔体分数) 和剩余的冷冻 (固体) 母材成分差异。

2) 关键方面的火成岩的结晶,如上所述,涉及冷却速度和对晶粒尺寸及其关联的控件。虽然岩石可以在实验室中熔化,它需要高度专业化的设备和温度超过 800 ° c。然而,冷却速率和晶粒大小之间的关系可以证明与低熔点 (无毒) 有机化合物、 麝香草酚 (油百里香)、 C10H14o。

Figure 1
图 1。花岗岩是常见的侵入、 长英质、 火成岩,这是颗粒和全晶在纹理。

Procedure

1.葡萄果汁实验

  1. 打开商店买人造葡萄果汁罐。
  2. 空的部分内容是落入和挤压。
  3. 现在注液是深紫色的颜色,和剩余固体已经失去了一些它紫色的着色是更喜欢清除冰雪。

2.冷却速度和晶粒大小

  1. 撒上的百里香酚的晶体层在底部的培养皿,只覆盖在盘底。
  2. 在通风良好的区域在热板上设置培养皿。
  3. 集的热板上很低的设置,足以开始融化。低热量是重要的否则会挥发晶体。
  4. 一旦融化,取盘和设置在桌子上看着很酷。
  5. 重复上面的步骤 (2.1-2.3) 与第二个培养皿,但一旦融化,带着盘和设置在冰水浴。
  6. 比较之间经历了缓慢冷却到培养皿,经历了快速冷却顶冰水浴锅上桌上的培养皿的晶体大小。

测定火成岩的成分可以告知科学家关于过去的火山活动的位置。

火成岩是由冷却和高温液体的岩石,称为岩浆结晶形成的。岩浆是相对罕见的表面和地球的上层。然而,岩浆有时可以达到表面通过火山喷发或类似的事件,形成喷出岩。另外,冷却和结晶在地球的表面下的岩浆被指侵入火成岩。

此视频将说明如何侵入火成岩形成,并演示如何模拟及其形成与两个简单的实验。

岩浆冷却和结晶可以发生在各种环境下,在以各种方式。冷却,快速或缓慢,速度可以有合力岩石形成较大的影响。不同冷却速率生成与各种晶体的大小、 形状和排列,因素定义整体岩石岩石纹理。表面,或快速冷却,生成的特点是非常小的晶体,在提到为隐晶质纹理的岩石。

相比之下,冷却,发生在地下岩浆囊体固化在地球内部发生慢得多。岩浆可能存在于一个称为部分熔融的阶段。这种冷却和凝固产生相对较大的晶体,肉眼可见的岩石。这种类型的岩石称为侵入火成岩和粗和较大的晶粒尺寸生成全晶被称为纹理。

纹理和组成定义的特定类型的火成岩。构图,火成岩范围很长英质,到中间,对镁铁质。岩浆岩中富含铝和白炭黑,而镁铁质岩石含有较少的硅,但更多的铁和镁。岩浆成分可以在频谱上落到任何地方,镁铁质和长英质之间。

定量,长英质岩石包含大约 60-75%二氧化硅的重量,和更多广泛称为花岗质。镁铁质岩石包含大约 45-60%二氧化矽,并大致玄武岩组成。中间的成分,在大约 55-63%二氧化硅,统称为安山岩。

使用两个实验室示威,我们可以说明侵入火成岩形成和晶体形成不同的冷却温度的过程。

部分熔融示范的第一步是选择适当的熔岩替代。有色的液体,像果汁可以很好为这工作。若要开始做化学实验,打开冷冻商店买葡萄果汁罐。

接下来,到戴着手套的手空容器的四分之一。柠檬汁冷冻,并确保提供一贯和坚决的压力。请注意,关闭冷冻果汁排出液体是深紫色的颜色。相比之下,剩余的固体已经失去了一些它的着色,看起来比以前更苍白。

融化葡萄汁演示概念的部分熔融岩浆所示。初始的融化,这将是液体,通常是比经历了熔化的母岩的不同组成。

葡萄原汁的色素的部分融化快,意味着许多色素会运行到早在实验容器,留下较少的颜色。这模拟部分熔融,并突出了岩浆成分的差异。在部分熔融的岩石,由葡萄原汁,染色部分模拟过程中形成的第一液体富集在长英质成分。当这种液体从系统中删除时,一样通常发生,那么剩余的岩石,由清晰的冰,将更多镁铁质成分。

百里酚,一种自然产生的有机复合,用来模拟岩石结晶。洒入培养皿,足够弥补底部的麝香草酚的晶体层。在通风良好的区域设置上很低的设置放在铁板上的培养皿。低热量是重要的是防止挥发进入晶体。一旦晶体已经融化,关火,将培养皿。这道菜放在室温下表并观察冷却。重复以上的加热步骤与第二个培养皿和麝香草酚水晶,但一旦融化,取盘和放置在顶部,冰水浴冷却。

百里酚晶体实验演示火成岩粒度不同的冷却速率会发生什么变化。快速冷却生成较小的晶体比缓慢冷却,并重新形成百里酚晶体中很容易看到这种差别。混合的晶体形成下慢冷却条件类似于那些被视为在侵入火成岩,冷却地球的地下一个缓慢的过程中形成的。相比之下,较小的晶体下快速冷却形成类似于喷出的火成岩,也称为隐晶质岩,在岩浆的违规之后曲面通过一次火山喷发。

识别和理解的属性和侵入火成岩的形成具有广泛的应用,为地质学家和人类作为一个整体。

火成岩侵入岩可以标记为某些类型的矿床。例如,长英质向中间侵入岩浆机构往往与铜、 钼、 金,或银矿石的形成有关。相比之下,镁铁质岩体可能与铬、 铂和镍矿。能够轻松地识别潜在存款允许有针对性钻井或采矿,和有成本和环境的影响,为业。

如果岩浆违反表面,会发生火山爆发。侵入性火成岩目前在区域行动作为字段地质学家以检查火山岩,任何证据和测定的面积作为潜在火山活跃,或以前火山活跃的标记。此信息可以用于预测领域仍然被火山活动,或有可能在将来成为这样的可能性。这是重要的土地使用规划或管理或对现有的定居点或结构评估潜在风险。

火成岩侵入岩也是有用的标志物破译地球的历史。火成岩是到目前为止相对容易。这可以通过测量放射性父的女儿,或"衰变产品"同位素的相对丰度。定性,有更高比率的放射成因女儿到父丰度的岩石是老年人,因为他们有了更多的时间,为父同位素衰变为女儿同位素。本地区火成岩的类型也可以表示过去的地区的地壳、 俯冲区活动和大陆或中期大洋裂谷带内融化。这使地质学家能够推断出何种构造设置在场的岩石形成的时间。

你刚看了朱庇特的简介侵入火成岩。如何形成侵入岩,以及如何模拟部分熔化和侵入岩形成的实验室,你现在应该了解侵入岩和喷出的火成岩,之间的差别。

谢谢观赏 !

Results

1) 葡萄汁实验演示部分熔融的概念。初始的液体 (熔) 在哪里通常具有不同组成比经历了熔化的母岩。

2) 百里酚实验演示的火成岩粒度分布的概念随着冷却速度有关。快速冷却生成较小的晶体比缓慢冷却。

Applications and Summary

火成岩具有重大意义。地质学家识别和映射侵入火成岩的各种原因。

火成岩侵入岩可以标记某些类型的矿床。例如,长英质侵入岩浆体可以作为热源,热液循环系统和伴随降水的骨折 (静脉) 的矿石矿物,包括铜、 钼、 金、 银,和其他驱动的中间组成。相比之下,镁铁质超镁铁质岩体与 Cr、 铂、 镍矿床相连。

火成岩侵入岩也可以是标记的过去的岩浆活动。如果岩浆违反表面,然后会发生火山爆发。因此侵入火成岩的识别将导致野外地质学家来评估任何关联的火山岩为本。

侵入性火成岩是一部分的破译地球的历史。这是部分因为侵入火成岩是日期使用同位素技术相对较易,因为火成岩的类型可以是过去的板块构造设置标记。例如,长英质岩石是融化在大陆地壳 (板内岩浆作用) 的特征。中间的岩石是俯冲区域设置的特点。镁铁质岩是洋中脊和大陆裂谷带的特征。

1.葡萄果汁实验

  1. 打开商店买人造葡萄果汁罐。
  2. 空的部分内容是落入和挤压。
  3. 现在注液是深紫色的颜色,和剩余固体已经失去了一些它紫色的着色是更喜欢清除冰雪。

2.冷却速度和晶粒大小

  1. 撒上的百里香酚的晶体层在底部的培养皿,只覆盖在盘底。
  2. 在通风良好的区域在热板上设置培养皿。
  3. 集的热板上很低的设置,足以开始融化。低热量是重要的否则会挥发晶体。
  4. 一旦融化,取盘和设置在桌子上看着很酷。
  5. 重复上面的步骤 (2.1-2.3) 与第二个培养皿,但一旦融化,带着盘和设置在冰水浴。
  6. 比较之间经历了缓慢冷却到培养皿,经历了快速冷却顶冰水浴锅上桌上的培养皿的晶体大小。

测定火成岩的成分可以告知科学家关于过去的火山活动的位置。

火成岩是由冷却和高温液体的岩石,称为岩浆结晶形成的。岩浆是相对罕见的表面和地球的上层。然而,岩浆有时可以达到表面通过火山喷发或类似的事件,形成喷出岩。另外,冷却和结晶在地球的表面下的岩浆被指侵入火成岩。

此视频将说明如何侵入火成岩形成,并演示如何模拟及其形成与两个简单的实验。

岩浆冷却和结晶可以发生在各种环境下,在以各种方式。冷却,快速或缓慢,速度可以有合力岩石形成较大的影响。不同冷却速率生成与各种晶体的大小、 形状和排列,因素定义整体岩石岩石纹理。表面,或快速冷却,生成的特点是非常小的晶体,在提到为隐晶质纹理的岩石。

相比之下,冷却,发生在地下岩浆囊体固化在地球内部发生慢得多。岩浆可能存在于一个称为部分熔融的阶段。这种冷却和凝固产生相对较大的晶体,肉眼可见的岩石。这种类型的岩石称为侵入火成岩和粗和较大的晶粒尺寸生成全晶被称为纹理。

纹理和组成定义的特定类型的火成岩。构图,火成岩范围很长英质,到中间,对镁铁质。岩浆岩中富含铝和白炭黑,而镁铁质岩石含有较少的硅,但更多的铁和镁。岩浆成分可以在频谱上落到任何地方,镁铁质和长英质之间。

定量,长英质岩石包含大约 60-75%二氧化硅的重量,和更多广泛称为花岗质。镁铁质岩石包含大约 45-60%二氧化矽,并大致玄武岩组成。中间的成分,在大约 55-63%二氧化硅,统称为安山岩。

使用两个实验室示威,我们可以说明侵入火成岩形成和晶体形成不同的冷却温度的过程。

部分熔融示范的第一步是选择适当的熔岩替代。有色的液体,像果汁可以很好为这工作。若要开始做化学实验,打开冷冻商店买葡萄果汁罐。

接下来,到戴着手套的手空容器的四分之一。柠檬汁冷冻,并确保提供一贯和坚决的压力。请注意,关闭冷冻果汁排出液体是深紫色的颜色。相比之下,剩余的固体已经失去了一些它的着色,看起来比以前更苍白。

融化葡萄汁演示概念的部分熔融岩浆所示。初始的融化,这将是液体,通常是比经历了熔化的母岩的不同组成。

葡萄原汁的色素的部分融化快,意味着许多色素会运行到早在实验容器,留下较少的颜色。这模拟部分熔融,并突出了岩浆成分的差异。在部分熔融的岩石,由葡萄原汁,染色部分模拟过程中形成的第一液体富集在长英质成分。当这种液体从系统中删除时,一样通常发生,那么剩余的岩石,由清晰的冰,将更多镁铁质成分。

百里酚,一种自然产生的有机复合,用来模拟岩石结晶。洒入培养皿,足够弥补底部的麝香草酚的晶体层。在通风良好的区域设置上很低的设置放在铁板上的培养皿。低热量是重要的是防止挥发进入晶体。一旦晶体已经融化,关火,将培养皿。这道菜放在室温下表并观察冷却。重复以上的加热步骤与第二个培养皿和麝香草酚水晶,但一旦融化,取盘和放置在顶部,冰水浴冷却。

百里酚晶体实验演示火成岩粒度不同的冷却速率会发生什么变化。快速冷却生成较小的晶体比缓慢冷却,并重新形成百里酚晶体中很容易看到这种差别。混合的晶体形成下慢冷却条件类似于那些被视为在侵入火成岩,冷却地球的地下一个缓慢的过程中形成的。相比之下,较小的晶体下快速冷却形成类似于喷出的火成岩,也称为隐晶质岩,在岩浆的违规之后曲面通过一次火山喷发。

识别和理解的属性和侵入火成岩的形成具有广泛的应用,为地质学家和人类作为一个整体。

火成岩侵入岩可以标记为某些类型的矿床。例如,长英质向中间侵入岩浆机构往往与铜、 钼、 金,或银矿石的形成有关。相比之下,镁铁质岩体可能与铬、 铂和镍矿。能够轻松地识别潜在存款允许有针对性钻井或采矿,和有成本和环境的影响,为业。

如果岩浆违反表面,会发生火山爆发。侵入性火成岩目前在区域行动作为字段地质学家以检查火山岩,任何证据和测定的面积作为潜在火山活跃,或以前火山活跃的标记。此信息可以用于预测领域仍然被火山活动,或有可能在将来成为这样的可能性。这是重要的土地使用规划或管理或对现有的定居点或结构评估潜在风险。

火成岩侵入岩也是有用的标志物破译地球的历史。火成岩是到目前为止相对容易。这可以通过测量放射性父的女儿,或"衰变产品"同位素的相对丰度。定性,有更高比率的放射成因女儿到父丰度的岩石是老年人,因为他们有了更多的时间,为父同位素衰变为女儿同位素。本地区火成岩的类型也可以表示过去的地区的地壳、 俯冲区活动和大陆或中期大洋裂谷带内融化。这使地质学家能够推断出何种构造设置在场的岩石形成的时间。

你刚看了朱庇特的简介侵入火成岩。如何形成侵入岩,以及如何模拟部分熔化和侵入岩形成的实验室,你现在应该了解侵入岩和喷出的火成岩,之间的差别。

谢谢观赏 !

A subscription to JoVE is required to view this article.
You will only be able to see the first 20 seconds.

RECOMMEND JoVE