Roche plutonique

provinces géologiques d'orld Les roches plutoniques (étymologie de d'ignis latins de , de feu) sont les roches constituées par solidification du magma refroidi (roche fondue) de , avec ou sans la cristallisation , au-dessous de la surface comme roches intrusives du ( plutonique) ou sur la surface comme roches extrusive du ( volcanique). Ce magma peut être dérivé des fontes partielles de roches préexistantes dans le manteau de s de la terre le le 'ou la croûte . Typiquement, la fonte est provoquée par un ou plusieurs du &mdash suivant de processus ; une augmentation de la température, une diminution de pression, ou un changement de la composition. Plus de 700 types de roches plutoniques ont été décrits, la plupart d'entre elles a formé sous la surface de la croûte du de la terre.

Signification géologique

Les roches plutoniques composent approximativement quatre-vingt-quinze pour cent de la partie supérieure de la croûte terrestre, mais leur grande abondance est cachée sur la surface terrestre par une couche relativement mince mais répandue de les roches métamorphiques sédimentaires de et . Les roches plutoniques sont géologiquement importantes parce que :
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leurs minerais et chimie globale fournissent des informations sur la composition du manteau, à partir duquel quelques roches plutoniques sont extraites, et des conditions de la température et de pression qui ont permis cette extraction, et/ou de l'autre roche préexistante qui a fondu ;
leurs âges absolus peuvent être obtenus à partir de diverses formes de la datation radiométrique et peuvent être comparés ainsi aux strates géologiques adjacentes , permettant une séquence de temps d'opérations ;
leurs dispositifs sont habituellement caractéristiques d'un environnement tectonique spécifique, permettant des reconstitutions tectoniques (voir la tectonique de plat ) ;
dans quelques circonstances spéciales ils accueillent les dépôts de minérai importants (minerais : par exemple, le tungstène , l'étain , et l'uranium sont généralement associés aux granits tandis que des minerais du chrome et du platine sont généralement associés aux gabbros

Morphologie et arrangement

En termes de modes d'occurrence, les roches plutoniques peuvent être le intrusif (plutonique) ou le extrusive ( volcanique).

Roches plutoniques intrusives

Des roches plutoniques intrusives sont formées du magma qui se refroidit et solidifie dans la terre. Entouré par la roche préexistante (appelée la roche de la région), le magma se refroidit lentement, et en conséquence ces roches sont à grain grossier. Les grains minéraux dans de telles roches peuvent généralement être identifiés avec l'oeil nu. Des roches intrusives du peuvent également être classifiées selon la forme et la taille du corps intrusif et de sa relation aux autres formations dans lesquelles elle s'impose. Les formations intrusives typiques sont des stocks des Batholiths , des filons-couches de Laccoliths et des digues . La lave extrusive de produit de roches souvent coule.

Les noyaux centraux des gammes de montagne importantes se composent des roches plutoniques intrusives, habituellement le granit . Une fois exposés par érosion, ces noyaux (appelés les Batholiths ') peuvent occuper des secteurs énormes de la surface terrestre.

Des roches plutoniques intrusives à grain grossier qui forment en profondeur dans la terre se nomment comme abyssales ; des roches plutoniques intrusives qui forment près de la surface se nomment hypabissal de .

Roches plutoniques Extrusive

Des roches plutoniques Extrusive sont formées sur la surface terrestre en raison de la fonte partielle des roches dans le manteau et la croûte.

La fonte, avec ou sans les cristaux et les bulles de gaz suspendus, s'appelle le magma . Le magma se lève parce qu'il est moins dense que la roche dont il a été créé. Quand il atteint la surface, le magma a expulsé sur la surface ou sous l'eau ou de l'air, s'appelle la lave . Des éruptions des volcans dans l'air se nomment le subaérien de tandis que ceux qui se produisent sous l'océan se nomment le sous-marin de . Les fumeurs noirs et le basalte de l'arête Mid-ocean sont des exemples de l'activité volcanique submersible.

Le volume de la roche extrusive éclaté annuellement par des volcans varie avec l'arrangement tectonique de plat. La roche Extrusive est produite dans les proportions suivantes :
Frontière divergente : 73%
Frontière convergente (zone de subduction de ) : 15%
Point névralgique : 12%

Le magma qui éclate d'un volcan se comporte selon sa viscosité , déterminée par la température, la composition, et le contenu en cristal. Le magma à hautes températures, les la plupart dont est basaltique en composition, se comporte en quelque sorte semblable au pétrole et, car il se refroidit, à la mélasse épais. Les longs, minces écoulements de basalte avec des surfaces de Pahoehoe sont communs. Le magma intermédiaire de composition tel que l'andésite tend à former des cônes de cendre de la cendre mélangée , du tuf et de la lave, et peut avoir la viscosité semblable à la mélasse épaisse et froide ou même au caoutchouc une fois éclaté. Du magma de Felsic tel que la rhyolite est habituellement éclaté à la basse température et est jusqu'à 10.000 fois plus visqueuses que le basalte . Les volcans avec du magma rhyolitique éclatent généralement explosivement, et les écoulements de lave rhyolitiques sont typiquement de l'ampleur limitée et ont les marges raides, parce que le magma est si visqueux.

Felsic et magmas intermédiaires qui éclatent font souvent tellement violemment, avec des explosions conduites par le dégagement du &mdash dissous de gaz ; arroser typiquement mais également l'anhydride carbonique . Le matériel pyroclastique explosivement éclaté du s'appelle le Tephra et inclut le tuf , l'aggloméré et le Ignimbrite . La cendre volcanique fin est également éclatée et forme les dépôts de tuf de cendre qui peuvent souvent couvrir de vastes domaines.

Puisque la lave se refroidit et se cristallise rapidement, elle est très bien granuleuse. Si le refroidissement a été si rapide quant à empêcher la formation même de petits cristaux après extrusion, la roche en résultant peut être la plupart du temps de verre (comme l'obsidien de roche). Si le refroidissement de la lave se produisait lentement, les roches seraient à grain grossier.

Puisque les minerais sont la plupart du temps à grain fin, il est beaucoup plus difficile de distinguer les différents types de roches plutoniques extrusive qu'entre différents types de roches plutoniques intrusives. Généralement, les constituants minéraux des roches plutoniques extrusive à grain fin peuvent seulement être déterminés par l'examen du sectionne légèrement de la roche sous un microscope , ainsi seulement une classification approximative peuvent habituellement être faits dans le domaine.

Classification

Des roches plutoniques sont classifiées selon le mode de l'occurrence, de la texture, de la minéralogie, de la composition chimique, et de la géométrie du corps igné.

La classification des nombreux types de différentes roches plutoniques peut nous fournir des informations importantes sur les conditions dans lesquelles elles ont formé. Deux variables importantes utilisées pour la classification des roches plutoniques sont la dimension particulaire, qui dépend en grande partie de l'histoire de refroidissement, et la composition minérale de la roche. Le quartz des feldspath ou les amphiboles des pyroxènes d'Olivines de Feldspathoids et les micas sont les minerais de la plus haute importance dans la formation de presque toutes les roches plutoniques, et ils sont de base à la classification de ces roches. Tous autres minerais actuels sont considérés comme le nonessential dans presque toutes les roches plutoniques et s'appellent les minerais accessoires de . Les types de roches plutoniques avec d'autres minerais essentiels sont très rares, et ces roches rares incluent ceux avec des carbonates essentiels

Dans une classification simplifiée, des types de roche plutonique sont séparés sur la base du type du présent de feldspath, de la présence ou d'absence du quartz , et en roches sans le feldspath ou le quartz, type de fer ou minerais de magnésium actuels. Les roches contenant le quartz (silice en composition) sont silice-sursaturées. Les roches avec le Feldspathoids sont silice-undersaturated, parce que les feldspathoids ne peuvent pas coexister dans une association stable avec le quartz.

Des roches plutoniques qui ont des cristaux assez grands à voir par l'oeil nu s'appellent phaneritic ; ceux avec des cristaux trop petits à voir s'appellent aphanitic. D'une façon générale, phaneritic implique une origine intrusive ; aphanitic extrusive.

Une roche plutonique avec de plus grands, clairement perceptibles cristaux incorporés dans une matrice fin-granuleuse se nomme le porphyre . La texture porphyritique se développe quand certains des cristaux deviennent la taille considérable avant que la masse principale du magma se cristallise en tant que matériel fin-granuleux et uniforme.

Texture

voient également :

la microstructure de roche de La texture est un critère important pour la nomination des roches volcaniques. La texture des roches volcaniques, y compris la taille, forme, orientation, et distribution des grains minéraux du et des rapports d'intergrain, déterminera si la roche se nomme un tuf , une lave pyroclastique du ou une lave simple .

Cependant, la texture est seulement une partie subalterne de classifier les roches volcaniques, car le plus souvent il faut l'information chimique glanée des roches avec les groundmass extrêmement à grain fin ou des tufs d'airfall, qui peuvent être formés de la cendre volcanique .

Les critères de texture sont moins critiques en classifiant les roches intrusives où la majorité de minerais sera évidente à l'oeil nu ou au moins using un objectif, une loupe ou un microscope de main. Des roches plutoniques tendent également à être moins texturalement variées et les tissus structuraux de gain moins enclins. Des termes de texture peuvent être employés pour différencier différentes phases intrusives des grands plutons, par exemple marges porphyritiques du aux grands corps intrusifs, aux stocks et aux digues subvolcaniques (apophyses) du porphyre de . La classification minéralogique est employée le plus souvent pour classifier les roches plutoniques. Les classifications chimiques sont preferred pour classifier les roches volcaniques, avec des espèces de phenocryst utilisées comme préfixe, par exemple " ; picrite" d'olivine-roulement ; ou " ; rhyolite" orthoclase-phyric ;.
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voient également la liste de des textures de roche et des textures ignées

Classification chimique

Des roches plutoniques peuvent être classifiées selon des paramètres chimiques ou minéralogiques : Produit chimique : le contenu total d'alcali-silice (diagramme de TAS de ) pour la classification de la roche volcanique a employé quand les données modales ou mineralogic sont indisponibles :
roches plutoniques de l'acide de contenant un contenu élevé de silice, plus considérablement que 63% SiO₂ (granit d'exemples et rhyolite )
roches plutoniques intermédiaires du contenant entre 52 - 63% SiO₂ (andésite d'exemple et dacite )
les roches plutoniques de base du ont le bas contenu de magnésium de silice 45 - 52% et fer en général haut - (gabbro d'exemple et basalte )
roches plutoniques ultrabasiques du de à la silice moins de 45%. ( Picrite d'exemples et Komatiite )
roches plutoniques alcaliques du avec de l'alcali de 5 - de 15% (K₂O + Na₂O) contenu ou avec un rapport molaire d'alcali à silice plus considérablement que 1 : 6. (phonolite d'exemples et trachyte ) note de : la terminologie acide-de base est employée plus largement en (Général les Anglais) littérature géologique plus ancienne. En littérature courante felsic-mafic remplace rudement acide-de base.

La classification chimique se prolonge également à différencier les roches qui sont chimiquement semblables selon le diagramme de TAS, par exemple ;

Ultrapotassic ; roches contenant la molaire K₂O/Na₂O >3
Peralkaline ; roches contenant la molaire (K₂O + Na₂O)/Al₂O₃ >1
Peraluminous ; roches contenant la molaire (K₂O + Na₂O)/Al₂O₃ <1

Une minéralogie idéalisée (la minéralogie normative ) peut être calculée à partir de la composition chimique, et du calcul est utile pour des roches trop à grain fin ou trop changées pour l'identification des minerais qui se sont cristallisés de la fonte. Par exemple, le quartz normatif classifie une roche comme silice-sursaturée ; un exemple est la rhyolite . Un normatif feldspathoïde classifie une roche comme silice-undersaturated ; un exemple est Nephelinite .

Histoire de classification

En 1902 un groupe de pétrographes américains a proposé que toutes les classifications existantes des roches plutoniques devraient être jetées et remplacées par un " ; quantitative" ; classification basée sur l'analyse chimique. Elles ont montré combien vague et souvent non scientifique était une grande partie de la terminologie existante et arguée du fait que car la composition chimique d'une roche plutonique était sa plus caractéristique de principe fondamental il devrait être élevé pour amorcer la position.

L'occurrence géologique, structure, constitution minéralogique, les critères jusqu'ici admis pour la discrimination des espèces de roche ont été reléguées au fond. L'analyse réalisée de roche est première à interpréter en termes de minerais constituants de roches qui pourraient être prévus pour être formés quand le magma se cristallise, par exemple, des feldspath de quartz, l'olivine, l'akermannite, les feldspathoids, la magnétite, le corindon et ainsi de suite, et les roches sont divisés en groupes strictement selon la proportion relative de ces minerais avec un une autre.

Classification minéralogique

Pour les roches volcaniques, la minéralogie est importante en classifiant et en appelant des lave. Le critère le plus important est les espèces de Phenocryst , suivies de la minéralogie de groundmass. Souvent, où les groundmass est le Aphanitic, la classification chimique doit être employée pour identifier correctement une roche volcanique.

Contenu de Mineralogic de - felsic contre le

mafic de

le plus élevé

prédominance

roche ultramafique

Pour intrusif, des roches plutoniques plutoniques et habituellement de de Phaneritic où tous les minerais sont évidents au moins par l'intermédiaire du microscope, la minéralogie est employées pour classifier la roche. Ceci se produit habituellement sur les diagrammes ternaires , où les proportions relatives de trois minerais sont employées pour classifier la roche.

La table suivante est une subdivision simple des roches plutoniques accordant tous les deux à leur composition et mode d'occurrence.

Exemple de classification

Le granit est une roche intrusive ignée (cristallisée en profondeur), avec la composition felsic (riche en silice et d'une matière prédominante quartz plus feldspath potassium-riche plus plagioclase sodium-riche ) et phaneritic, texture subeuhedral du (les minerais sont évidents à l'oeil sans aide et généralement certains d'entre eux maintiennent des formes cristallographiques originales).

Origines de magma

Les moyennes de la croûte terrestre environ 35 kilomètres d'épaisseur sous les continents , mais fait la moyenne seulement d'environ 7-10 kilomètres sous les océans . La croûte continentale se compose principalement de roches sédimentaires se reposant sur le sous-sol cristallin de constitué d'une grande variété de roches métamorphiques et plutoniques comprenant le Granulite et le granit . La croûte océanique se compose principalement de basalte et de gabbro . Repos continental et océanique de croûte sur le Peridotite du manteau.

Les roches peuvent fondre en réponse à une diminution de pression, à un changement de la composition telle qu'une addition de l'eau, à une augmentation de la température, ou à une combinaison de ces processus.

D'autres mécanismes, tels que la fonte de l'impact d'une météorite, sont aujourd'hui moins important, mais effectuent pendant l'augmentation de la terre menée à la fonte étendue, et l'externe plusieurs centaines de kilomètres de notre terre tôt était probablement un océan de magma. On a proposé des impacts de grandes météorites dans les derniers cent millions d'ans en tant qu'un mécanisme responsable du magmatism étendu du basalte de plusieurs grandes provinces ignées

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La fonte de décompression se produit en raison d'une diminution de pression. Les températures du solidus de la plupart des roches (les températures au-dessous desquelles elles sont complètement pleines) augmentent avec l'augmentation de la pression en l'absence de l'eau. Peridotite en profondeur dans le manteau terrestre peut être plus chaud que sa température de solidus à un certain niveau plus peu profond. Si une telle roche se lève pendant la convection du manteau plein, elle se refroidira légèrement comme elle augmente dans un processus adiabatique , mais le refroidissement est seulement au sujet de 0. Les études expérimentales du approprié Peridotite prélève le document que les températures de solidus augmentent par 3°C à 4°C par kilomètre. Si la roche se lève assez loin, elle commencera à fondre. Des gouttelettes de fonte peuvent fusionner dans de plus grands volumes et être imposées vers le haut. Ce processus de la fonte du mouvement ascendant du manteau plein est critique dans l'évolution de la terre.

La fonte de décompression crée la croûte d'océan à la fonte Mid-ocean de décompression des ridgess provoquée par l'élévation de plumes de manteau de que est responsable de créer des îles d'océan comme les îles hawaïennes . la décompression Plume-connexe fondant également est l'explication la plus commune pour les basaltes d'inondation et les plateaux océaniques (deux types de de grandes provinces ignées , bien que d'autres causes telles que la fonte liée à l'impact de météorite aient été proposées pour certains de ces volumes énormes de roche plutonique.

Effets de l'eau et d'anhydride carbonique

Le changement de composition de roche le plus responsable de la création du magma est l'addition de l'eau. L'eau abaisse la température du solidus des roches à une pression donnée. Par exemple, à une profondeur d'environ 100 kilomètres, le peridotite commence à fondre près de 800°C en présence de l'exès d'eau, mais près ou au-dessus d'environ de 1500°C en l'absence de l'eau. L'eau est chassée de la lithosphère océanique dans les zones de subduction de et elle cause la fonte dans le manteau sus-jacent. Des magmas hydriques du basalte et de la composition de l'andésite sont produits directement et indirectement comme résultat de déshydratation pendant le procédé de subduction. De tels magmas et ceux dérivés de eux les arcs insulaires de d'accumulation de ce type dans l'anneau de du feu Pacifique . Ces magmas forment des roches de la série CALC-alkaline du , une part importante de la croûte continentale .

L'addition de l'anhydride carbonique est relativement une cause beaucoup moins importante de formation de magma que l'addition de l'eau, mais la genèse de quelques magmas de la silice-undersaturated a été attribuée à la dominance de l'anhydride carbonique au-dessus de l'eau dans leurs régions de source de manteau. En présence de l'anhydride carbonique, les expériences documentent que la température de solidus de peridotite diminue par environ 200°C dans un intervalle étroit de pression aux pressions correspondant à une profondeur d'environ 70 kilomètres. À de plus grandes profondeurs, l'anhydride carbonique peut avoir plus d'effet : aux profondeurs à environ 200 kilomètres, les températures de la fonte initiale de composition carbonatée de peridotite ont été déterminées pour être 450°C à 600°C plus bas que pour la même composition sans l'anhydride carbonique. Les magmas de la roche dactylographie comme le Nephelinite , la carbonatite , et la kimberlite sont parmi ceux qui peut être produite après un afflux d'anhydride carbonique dans le manteau aux profondeurs plus considérablement qu'environ 70 kilomètres.

Augmentation de la température

L'augmentation de la température est le mécanisme le plus typique pour la formation du magma dans la croûte continentale. De telles augmentations de la température peuvent se produire en raison de l'intrusion ascendante du magma du manteau. Les températures peuvent également dépasser le solidus d'une roche dans la croûte en croûte continentale épaissie par compression à une frontière de plat . La frontière de plat entre les masses continentales indiennes et asiatiques fournit un exemple bien étudié, comme le nord que tibétain du plateau juste de la frontière a la croûte environ 80 kilomètres d'épaisseur, rudement deux fois l'épaisseur de la croûte continentale normale. Les études de la résistivité électrique déduites des données magnetotelluric ont détecté une couche qui semble contenir la fonte du silicate et qui s'étend au moins 1000 kilomètres dans la croûte moyenne le long de la marge méridionale du plateau tibétain. Le granit et la rhyolite sont des types de roche plutonique généralement interprétés car des produits de la fonte de la croûte continentale en raison des augmentations de la température. Les augmentations de la température peuvent également contribuer à la fonte de la lithosphère traînée vers le bas dans une zone de subduction de .

Évolution de magma de

voient également :

igné de la différentiation La plupart des magmas sont seulement entièrement fonte pour de petites parties de leurs histoires. Plus typique, ils sont des mélanges de fonte et de cristaux, et parfois également des bulles de gaz. La fonte, les cristaux, et les bulles ont habituellement différentes densités, et ainsi eux peuvent séparer pendant que les magmas évoluent.

Pendant que le magma se refroidit, le des minerais typiquement cristallisent de la fonte aux différentes températures (cristallisation partielle ). Pendant que les minerais se cristallisent, la composition de la fonte résiduelle change typiquement. Si les cristaux séparé de la fonte, alors la fonte résiduelle différeront en composition du magma de parent. Par exemple, un magma de composition de Gabbroic peut produire une fonte résiduelle de composition granitique du si des cristaux formés tôt sont séparés du magma. Le gabbro peut avoir une température de Liquidus près de 1200°C, et le granit dérivé - la fonte de composition peut avoir une température de liquidus aussi bas qu'au sujet des éléments incompatibles du 700°C. sont concentrés dans les derniers résidus du magma pendant la cristallisation partielle et dans les premières fontes produites pendant la fonte partielle : l'un ou l'autre processus peut former le magma qui se cristallise à la pegmatite , un type de roche généralement enrichi dans les éléments incompatibles. La série de la réaction de Bowen de est importante pour comprendre l'ordre idéalisé de la cristallisation partielle d'un magma.

La composition en magma peut être déterminée par des processus autres que la cristallisation partielle partielle de fusion et de . Par exemple, magmas généralement interactifs avec des roches qu'ils s'imposent, en fondant ces roches et par la réaction avec elles. Les magmas de différentes compositions peuvent se mélanger entre eux. Dans des cas rares, les fontes peuvent séparer dans deux fontes non-miscibles de compositions contrasting.

Il y a relativement peu de minerais qui sont importants dans la formation des roches plutoniques communes, parce que le magma dont les minerais se cristallisent est riche en seulement certains éléments : Silicium , oxygène , aluminium , sodium , potassium , calcium , fer , et magnésium . Ce sont les éléments qui combinent pour former les minerais de silicate de , qui expliquent plus de quatre-vingt-dix pour cent de toutes les roches plutoniques. La chimie des roches plutoniques est exprimée différemment pour les éléments importants et mineurs et pour des oligoéléments. Le contenu des éléments importants et mineurs est par convention exprimé en tant que les oxydes de pour cent de poids (par exemple, 51% SiO₂, et 1. Des abondances d'oligoéléments sont par convention exprimées comme parties par million en poids (par exemple, Ni de 420 page par minute, et SM de 5. Le " de limite ; element" de trace ; typiquement est employé pour des éléments actuels dans la plupart des roches aux abondances plus moins de 100 pages par minute ou ainsi, mais quelques oligoéléments peuvent être présents dans quelques roches aux abondances dépassant 1000 pages par minute. La diversité de compositions de roche a été définie par une masse énorme des données analytiques -- plus de 230.000 roches des analyses peuvent être accédées sur le Web par un emplacement commandité par le National Science Foundation des États-Unis (voir le lien externe à EarthChem).

Étymologie

Le " de mot ; igneous" ; est dérivé de l'igneus latin de du , signifiant le " ; du fire" ;. Des roches volcaniques sont baptisées du nom de Vulcan , le nom romain du pour le dieu de fire.
Des roches intrusives s'appellent également les roches plutoniques, baptisées du nom de Pluton , le dieu romain des enfers.

Voir également

Liste de des minerais
La liste de de roche dactylographie
Grande province ignée

Apostilles

eflist

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