Allt du behöver veta om antändliga stenar

Det finns tre stora kategorier av stenar: stollande, sedimentära och metamorfiska. De flesta av tiden är de enkla att skilja isär. De är alla sammankopplade i den oändliga bergcykeln, rör sig från en form till en annan och ändrar form, struktur och till och med kemisk sammansättning längs vägen. Stora bergarter bildas från kylning av magma eller lava och utgör mycket av jordens kontinentala skorpa och nästan hela havskorpan.

Identifiering av vattendrag

Nyckelbegreppet för alla stollande bergarter är att de en gång var tillräckligt varma för att smälta. Följande egenskaper är alla relaterade till det.

• Eftersom deras mineralkorn växte hårt när smältan kyldes är de relativt starka stenar.
• De är tillverkade av primära mineraler som mestadels är svarta, vita eller gråa. Alla andra färger de kan ha är ljusa i skugga.
• Deras strukturer ser generellt ut som något som bakades i en ugn. Den jämna strukturen på grovkornig granit är bekant från byggstenar eller köksbänkar. Finkornig lava kan se ut som svart bröd (inklusive gasbubblor) eller mörk jordnötsspröda (inklusive större kristaller).

Ursprung

Stollarter (härrör från det latinska ordet för eld), ignis) kan ha mycket olika mineralbakgrunder, men de har alla en sak gemensamt: de bildas genom kylning och kristallisering av en smälta. Detta material kan ha lavat utbrott vid jordens yta, eller magma (operupt lava) på djup upp till några kilometer, känd som magma i djupare kroppar.

Dessa tre olika inställningar skapar tre huvudtyper av stolliga bergarter. Berg som bildas av lava kallas extrusivt, berg från grund magma kallas påträngande, och sten från djup magma kallas plutonic. Ju djupare magma, desto långsammare kyls den och den bildar större mineralkristaller. 

Där de bildar

Stora bergarter bildas på fyra huvudplatser på jorden:

• Vid divergerande gränser, som åskan mellan havet, driver plattorna isär och bildar luckor som fylls av magma.
• Subduktionszoner uppstår när en tät oceanplatta subduceras under en annan oceanisk eller kontinental platta. Vatten från den fallande havskorpan sänker smältpunkten för ovanstående mantel och bildar magma som stiger upp till ytan och bildar vulkaner.
• Vid kontinentala och kontinentala konvergenta gränser kolliderar stora landmassor, förtjockar och värmer jordskorpan till smältning. 
• Heta ställen, som Hawaii, bildas när jordskorpan rör sig över en termisk plomme som stiger upp djupt i jorden. Hot spots bildar extrusiva stavar. 

Folk tänker ofta på lava och magma som en vätska, som smält metall, men geologer tycker att magma är vanligtvis en svamp - en delvis smält vätska laddad med mineralkristaller. När det svalnar kristalliseras magma till en serie mineraler, av vilka vissa kristalliserar förr än andra. När mineralerna kristalliseras lämnar de kvarvarande magma med en förändrad kemisk sammansättning. Således utvecklas en kropp av magma när den svalnar och även när den rör sig genom jordskorpan och interagerar med andra stenar.

När magma bryter ut som lava fryser den snabbt och bevarar ett register över dess historia under jord som geologer kan dechiffrera. Igneös petrologi är ett mycket komplicerat område, och den här artikeln är bara en tydlig beskrivning.

strukturer

De tre typerna av stötande bergarter skiljer sig åt i sina strukturer, börjar med storleken på deras mineralkorn.

• Extrusiva stenar svalnar snabbt (under perioder från sekunder till månader) och har osynliga eller mikroskopiska korn eller en afanitisk struktur.
• Påträngande bergarter kyler långsammare (över tusentals år) och har synliga korn med liten till medelstor eller faneritisk struktur.
• Plutonic stenar svalnar under miljoner år och kan ha så stora korn som små stenar - till och med meter över.

Eftersom de stelnar från ett flytande tillstånd tenderar stolliga bergarter att ha ett enhetligt tyg utan lager, och mineralkornen packas ihop tätt. Tänk på strukturen på något du skulle baka i ugnen.

I många stollande stenar "flyter" stora mineralkristaller i en finkornig markmassa. De stora kornen kallas fenokristaller, och sten med fenokristaller kallas en porfyr - det vill säga den har en porfyrisk struktur. Fenokristaller är mineraler som stelnade tidigare än resten av berget, och de är viktiga ledtrådar till bergens historia.

Vissa extrusiva stenar har distinkta strukturer.

• Obsidian, som bildas när lava härdar snabbt, har en glasaktig konsistens.
• Pimpsten och scoria är vulkanisk skum, uppblåsta av miljoner gasbubblor som ger dem en vesikulär struktur.
• Tuff är en sten gjord helt av vulkansk aska, fallit från luften eller lavin ner på en vulkans sidor. Den har en pyroklastisk struktur.
• Kudde-lava är en klumpig formation som skapas genom extrudering av lava under vattnet.

Basalt, granit och mer

Mångartade bergarter klassificeras av mineralerna som de innehåller. De viktigaste mineralerna i stollar är hårda, primära mineraler: fältspat, kvarts, amfiboler och pyroxener (tillsammans kallade "mörka mineraler" av geologer), såväl som olivin, tillsammans med den mjukare mineralmica. De två mest kända stollformiga bergarterna är basalt och granit, som har tydligt olika kompositioner och strukturer.

Basalt är det mörka, finkorniga greppet av många lavaflöden och magmaintrång. Dess mörka mineraler är rika på magnesium (Mg) och järn (Fe), varför basalt kallas en "mafisk" sten. Det kan vara antingen extrusivt eller påträngande.

Granit är det ljusa, grovkornade berg som bildas på ett djup som exponeras efter djup erosion. Den är rik på fältspat och kvarts (kiseldioxid) och kallas därför en "felsisk" sten. Därför är granit felsisk och plutonisk.

Basalt och granit står för den stora majoriteten av de stötande bergarter. Vanliga människor, även vanliga geologer, använder namnen fritt. Stenhandlare kallar någon plutonisk rock för "granit." Men stollande petrologer använder många fler namn. De pratar generellt om basalt- och granit eller Granitoid stenar varandra och ute i fältet, eftersom det krävs laboratoriearbete för att bestämma en exakt bergart enligt de officiella klassificeringarna. Sann granit och sann basalt är smala undergrupper av dessa kategorier.

Några av de mindre vanliga stollformade bergarterna kan kännas igen av icke-specialister. Till exempel kallas en mörkfärgad plutonisk mafisk sten, den djupa versionen av basalt, gabbro. En lätt färgad påträngande eller extrusiv felsisk sten, den grunda versionen av granit, kallas felsit eller rhyolit. Och det finns en svit med ultramafiska stenar med ännu mer mörka mineraler och ännu mindre kiseldioxid än basalt. Peridotite är den främsta av dem.

Där det finns tarmstockar

Den djupa havsbotten (havskorpan) är nästan helt och hållet gjord av basaltiska stenar, med peridotit under i manteln. Basalter bryts också ut över jordens stora subduktionszoner, antingen i vulkaniska bågar eller längs kanterna på kontinenterna. Kontinentala magmas tenderar emellertid att vara mindre basaltiska och mer granitiska.

Kontinenterna är det exklusiva hemmet för granitiska stenar. Nästan överallt på kontinenterna, oavsett vilka stenar som finns på ytan, kan du borra ner och nå granitoid så småningom. I allmänhet är granitiska stenar mindre täta än basaltiska bergarter, och därmed flyter kontinenterna högre än havskorpan ovanpå de ultramafiska stenarna i jordens mantel. Uppförandet och historierna hos granitiska bergkroppar hör till geologiens djupaste och mest komplicerade mysterier.