Ignog stijena: sve što trebate znati

Postoje tri velike kategorije stijena: magnetska, sedimentna i metamorfna. Većinu vremena razdvajaju jednostavno. Sve su one povezane u beskrajnom kamenom ciklusu, krećući se iz jednog oblika u drugi i mijenjajući oblik, teksturu, pa čak i kemijski sastav. Iz stomaka nastaju magnetske stijene hlađenje magme ili lave i čine veći dio Zemljine kontinentalne kore i gotovo svu oceansku koru.

Ključni pojam svih magnetskih stijena je da su nekada bile dovoljno vruće da se tope. Sljedeće su osobine povezane s tim.

• Kako su se njihova mineralna zrnca čvrsto savijala kako se talina hladila, oni su relativno jake stijene.
• Napravljeni su od primarnih minerala koji su uglavnom crni, bijeli ili sivi. Sve druge boje koje imaju, blijede su nijanse.
• Njihove teksture uglavnom izgledaju kao nešto što se peklo u pećnici. Ravna tekstura grubozrnate granit je poznato po građevinskom kamenju ili kuhinjskim pultima. Finozrnasta lava može izgledati kao crni kruh (uključujući mjehuriće plina) ili tamni kikiriki krumpir (uključujući veće kristale).

Ignog kamenja (izvedeno od latinske riječi za vatru, ignis) mogu imati vrlo različite pozadine minerala, ali sve imaju jedno zajedničko: nastale su hlađenjem i kristalizacijom taline. Taj je materijal možda izbio lava na Zemljinoj površini, ili magma (neobrađena lava) na dubinama do nekoliko kilometara, poznata kao magma u dubljim tijelima.

Te tri različite postavke stvaraju tri glavne vrste magnetskih stijena. Stijena formirana od lave naziva se ekstruzivnom, stijena iz plitke magme naziva se nametljivom, a stijena iz duboke magme naziva plutonskom. Što je dublja magma, to se sporije hladi i stvara veće mineralne kristale.

Na četiri glavna mjesta na Zemlji nastaju negativne stijene:

• Na razliitim granicama, kao sredokeanski grebeni, ploče se odvajaju i stvaraju praznine koje popunjava magma.
• Zone subdukcije javljaju se kad god se ispod druge oceanske ili kontinentalne ploče potkopi gusta okeanska ploča. Voda iz silazne oceanske kore smanjuje talište gornjeg plašta, tvoreći magmu koja se uzdiže na površinu i tvori vulkane.
• Na konvergentnim granicama kontinentalnog i kontinentalnog područja velike kopnene mase sudaraju se, zadebljavaju i zagrijavaju koru do topljenja.
• Vruće točkepoput Havaja, oblikuje se dok se kora kreće preko termalnog nabora koji se diže duboko iz Zemlje. Vruće točke stvaraju ekstruzivne magnetske stijene.

Ljudi obično lavu i magmu smatraju tekućinom, poput rastaljenog metala, ali geolozi otkrivaju da je magma obično gljiva - djelomično rastopljena tekućina napunjena mineralnim kristalima. Kad se hladi, magma se kristalizira u niz minerala od kojih neki kristaliziraju prije nego drugi. Kako se minerali kristaliziraju, preostalu magmu ostavljaju promijenjenim kemijskim sastavom. Tako se tijelo magme razvija dok se hladi, a također i dok se kreće kroz kore, u interakciji s drugim stijenama.

Jednom kad magma eruptira kao lava, brzo se smrzava i čuva zapis podzemne povijesti koji geolozi mogu dešifrirati. Ignorna petrologija vrlo je složeno polje i ovaj je članak samo goli kontura.

Tri vrste magnetskih stijena međusobno se razlikuju teksture, počevši od veličine njihovih mineralnih zrnaca.

• Ekstruzivne stijene se brzo hlade (tijekom razdoblja od sekunde do mjeseca) i imaju nevidljiva ili mikroskopska zrnca ili afaničnu teksturu.
• Intruzivne stijene hlade se sporije (više tisuća godina) i imaju vidljiva zrna male ili srednje veličine, ili faneritičke teksture.
• Plutonske stijene hlade se tijekom milijuna godina i mogu imati zrna velika kao šljunak - čak i metar.

Budući da se stvrdnulo iz tekućeg stanja, magnetske stijene imaju jednoliku tkaninu bez slojeva, a mineralna zrna su zbijena čvrsto. Zamislite teksturu nečega što biste ispekli u pećnici.

U mnogim magnetskim stijenama veliki mineralni kristali "lebde" u finozrnatom morskom sloju. Krupna zrnca nazivaju se fenokristi, a stijena s fenokristima naziva se porfir - to jest, ima porfritnu strukturu. Fenokriti su minerali koji su se otvrdnuli ranije od ostatka stijene i važni su tragovi povijesti stijene.

Neke ekstruzivne stijene imaju karakteristične teksture.

• Opsidijan, nastaje kada se lava brzo stvrdne, ima staklenu teksturu.
• Pumice i škorije su vulkanska mrlja na koju se nakupljaju milijuni mjehurića plina koji im daju vezikularnu teksturu.
• Tuff je stijena sastavljena u potpunosti od vulkanskog pepela, pala iz zraka ili lavina niz vulkanske strane. Ima piroklastičnu teksturu.
• Jastučna lava je gnojna formacija stvorena istiskivanjem lave u vodu.

Igne stijene su klasificirane prema mineralima koje sadrže. Glavni minerali u magnetskim stijenama su tvrdi, primarni: feldspar, kvarc, amfibole i pirokseni (geolozi zajedno nazivaju "mračnim mineralima"), kao i olivin, zajedno s mekšim mineralom Mica. Dvije najpoznatije magnetske stijene su bazalt i granit koji imaju izrazito različite sastave i teksture.

Bazalt je tamna, sitnozrnata materija iz mnogih tokova lave i upada magme. Njegovi tamni minerali bogati su magnezijem (Mg) i željezom (Fe), pa se bazalt naziva stijena "mafija". Može biti ili ekstruzivan ili nametljiv.

Granit je lagana, grubozrnata stijena formirana na dubini koja je izložena nakon duboke erozije. Bogata je poljskim šparom i kvarcem (silika), pa je odatle nazvana "felsic" stijena. Prema tome, granit je kameni i plutonski.

Bazalt i granit čine veliku većinu magnetskih stijena. Obični ljudi, čak i obični geolozi, slobodno koriste imena. Prodavači kamena nazivaju bilo koju plutonsku stijenu "granitom". Ali magnetski petrolozi koriste mnogo više imena. Oni uglavnom razgovaraju o tome bazaltni i granitan ili granitoid stijene među sobom i na terenu, jer je potreban laboratorijski rad kako bi se utvrdio točan tip stijene prema dužnosniku klasifikacije. Pravi granit i pravi bazalt su uske podvrsta tih kategorija.

Nekoliko manje uobičajenih magnetskih vrsta stijena mogu se prepoznati od strane nespecijalaca. Na primjer, tamno obojena plutonska mafijska stijena, duboka verzija bazalta, naziva se gabro. Lagano obojena intruzivna ili ekstruzivna kamena stijena, plitka verzija granita, naziva se felsit ili rolit. A tu je i niz ultramafičnih stijena s još više tamnih minerala i još manje silike od bazalta. Peridotit je najvažniji od njih.

Duboko morsko dno (okeanska kora) gotovo je u cijelosti načinjeno od bazaltnih stijena, s peridotitom ispod plašt. Bazalti su također izbili iznad velikih Zemljinih zona subdukcije, bilo u vulkanskim otočnim lukovima ili uz rubove kontinenata. Međutim, kontinentalne magme imaju manje bazaltnosti i više granita.

Kontinenti su ekskluzivni dom granitnih stijena. Skoro svugdje na kontinentima, bez obzira na to kakve su stijene na površini, na kraju se možete srušiti i doći do granitoida. Općenito, granitne stijene su manje guste od bazaltnih stijena, pa stoga kontinenti lebde više od oceanske kore na vrhu ultramafičnih stijena Zemljinog plašta. Ponašanje i povijesti granitnih stijenskih tijela su među najdubljim i najzahtjevnijim misterijama geologije.