Table of Contents
סלעים עזים נוצרים מאמא או לבה מגניבה ומספקים מידע חשוב על הפנים של כדור הארץ.מחקר סלעים אלה מסייע למדענים להבין את החום והתהליכים המתרחשים מתחת לפני השטח של כדור הארץ, במיוחד באזורים געשיים. על ידי ניתוח יצירות מינרלים, מרקמים וחתימות גיאוכימיות, חוקרים לשחזר את ההיסטוריה התרמית של הפלנטה שלנו ולהשיג תובנה לכוחות הדינמיים המעצבים את הקרום.
The Formation of Igneous Rocks: A Record of thermal History
סלעים עזים מקורם כאשר מאגמה עמוק בתוך כדור הארץ עולה לעבר פני השטח והקררים.קצב הקירור מפעיל שליטה בסיסית על המרקם והרכב המינרלי של הסלע שנוצר.כאשר מאגמה מתפרץ על פני השטח כמו לבה וקודר במהירות במגע עם אוויר או מים, הוא יוצר סלעים מחוסנים היטב כגון בוץ.
מערכת יחסים זו בין שיעור קירור לגודל גבישי נתפסת על ידי העיקרון של (FLT:0) וצמיחה גבישית FLT:1 [הקירור המהיר מעדיף nucleation מהיר של גבישים קטנים רבים, וכתוצאה מכך מרקם עדין. קירור איטי מאפשר פחות nuclei להיווצר תוך מתן גבישים קיימים לגדול.
דור המגמה והמשטרים הארוכים
(הדור מגלם) מתרחש בשלושה הגדרות טקטוניות ראשוניות, שכל אחת מהן מאופיינת במשטר תרמי מובהק, ב-[[1924]]:0divergent Plate LimitsFLT:1, כגון מחסניות אמצע האוקיינוס האטלנטי, היתוך של 400 אלף מעלות צלזיוס, מייצר טמפרטורות טבוליות גבוהות יותר מ-1,100 ו-1,250 מעלות צלזיוס.
הטמפרטורה של המאגמה באזור המקור שלה היא השתקפות ישירה של ⁇ גיאותרמית ואת התואר של התכה חלקית. טמפרטורות גבוהות יותר ממניפסט מתאים מעלות גדולות יותר של ממיסים וקטעי קרום עבה יותר, כפי שניתן לראות במישורים האוקיינוסים ובמחוזות גדולים igneous.הבנת משטרים תרמיים אלה חיוני לבניית מודלים של תקציב החום הפנימי של כדור הארץ ואת התהליכים convective כי מניעים טקטוניים.
Cooling Rate and Crystalline Textures
(הופנה מהדף [[1924]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]] [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[[[1924]]]] [[[[1966]]]]]], [[[[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]]]]]] [[[[[[[[19[[19
מודלים קוונטיים של התפלגות גודל גבישי מאפשרים לגולוגים להעריך שיעורי קירור וזמני מגורים מאגמה.לדוגמה, גודל הקריסטל הממוצע בסלע plutonic יכול להיות קשור לזמן שהושקע בתא המאגמה. מידע זה עוזר להגביל את האבולוציה התרמית של מערכות מאגיות ואת לוחות הזמנים שעליהם הם נשארים מלוטשים לפני מכווץ או מתפורר.
מינרל אסמונים כ-Girmometers
סלעים עזים מכילים מינרלים אשר נוצרים בתנאי טמפרטורה מסוימת ולחץ, ומספקים רמזים חשובים על הסביבה התרמית עמוק בתוך כדור הארץ.נוכחותם של יצירות מינרלים מסוימות מעידה על טווח הטמפרטורה במהלך היווצרות.גיאולוגים משתמשים במכשולים מינרלים אלה כ-FLT:0geothermometersFLT:1 כדי להעריך את הטמפרטורות שבו הסלעים התגבשים.
אחד גיאוותרמטר קלאסי הוא FLT:0 ,2-פלדמוסחום מדחום 1FLT, אשר מסתמכ על חלוקת תלות טמפרטורה של נתרן וסידן בין plagioclase coexisting plagioclase ו alkali feldspar. במערכות magius, הרכב של plase משקף את הטמפרטורה של גבישים: plase עשיר בצורות גבוהות יותר, בעוד שניתוח של טמפרטורות עשירות, 000.
מינרלים וטמפרטורות טווח
(ב) כמה מינרלים משמשים כאינדיקטורים אמינים של טמפרטורה היווצרות.FLT:0OlivineFLT:1 הוא יציב בטמפרטורות הגבוהות ביותר, בדרך כלל מעל 1,200 מעלות צלזיוס, והוא נפוץ ב basaltived basaltsaltsaltive ו peridotites; 2PyroxeneFLT 3late מעל פני טווח רחב של כ 1000 עד 1200 מעלות צלזיוס 000 מעלות צלזיוס ו-600 מעלות צלזיוס) הוא מכיל כ-Fvlislisligite.
הקריסטליזציה של המינרלים האלה כמו ממזרמה עוקב אחר סדרת התגובה של 026-20: 10 של התגובה של ההרחבה של ההרחבה 1 (FLT:1), המתארת את הסדר שבו מינרלים מבססים ממבוך קירור.נוכחותם של מינרלים מוקדמים, בעלי טמפרטורה גבוהה בסלע מעידה כי הטמפרטורות הקרומות יחסית מהר לפני המינרלים האלה יכלו להגיב עם המינרלים הדומים, רק על ידי מינרלים נמוכים יותר, או ממרחק נמוך יותר.
Geobarometry ו- Depth Constraints
בנוסף לטמפרטורה, הלחץ של התגבש מספק מגבלות על עומק. GeobarometersshilFLT:1] להשתמש בחסרונות מינרלים כדי להעריך את הלחץ שבו הסלע נוצר.
נתונים גיאוותרמטריה וגאוברמטריה משולבים מסלעים אגניים על פני הגדרות טקטוניות שונות יצרו תמונה מפורטת של המבנה התרמית של הקרום האתוספרה. Beneath Oceanic קרום, ⁇ גיאותרמית הוא תלולה, עם טמפרטורות להגיע 1,300 מעלות צלזיוס בעומק של רק 50 ק"מ, Beneath יבשות, ה ⁇ הוא הדרגתי יותר, עם הטמפרטורה שהושגה במעמקים של 100 ק"מ לסביבות אלה כדי לשקף את ההבדלים הקרומים.
אזורים געשיים כמו Windows לתוך כדור הארץ העמוק
אזורים געשיים הם מעבדות טבעיות ללימוד סלעים עזים.הם מספקים גישה ישירה לחומרים שמקורם ב קרום המתפתל והנמוך יותר, המביאים דגימות של הפנים של כדור הארץ אל פני השטח.ניתוח סלעים אלה חושף מידע על הרכב מאגמה ופעילות וולקנית החום.זה מידע עוזר למדענים להבין את התהליכים הגיאוגרפיים של כדור הארץ ואת האנרגיה מהפנים העמוקים אל פני השטח.
שלושת הסוגים העיקריים של אזורים געשיים תואמים את הגדרות ה- tectonic צלחת שבו מיוצרת מאגמה.כל אזור מייצר סוגי סלע אופייניים המשקפים את הטמפרטורה, הלחץ, ואת התוכן התנודתי של אזור המקור.
Mid-Ocean Ridges ו-Balt Geoכימיה
מחסניות אמצע האוקיינוס הם האזורים הפעילים ביותר על פני כדור הארץ, המייצרים יותר מ-20 ק"מ מעוקבים של לבה בכל שנה.הסלעים התפרץ במחסניות הם כמעט בלעדית:0mid-ocean ridge basaltsaltsFLT:1, אשר צורה על ידי decompression של מתפתל למעלה מתפתל.
הפרמטרים הגיאולוגיים המרכזיים כוללים את המספרים הגבוהים (FLT:0)Mg Numberve 1LT:1), אשר משקף את הטמפרטורה של מספרי ה- MAgma. גבוה Mgma (מעל 0.65) מצביעים על מגמות פרימיטיביות שעברו מעט גבישים זעירים ולכן מייצגים התכות של טמפרטורת-זמן גבוהה ממספרי המגשר התחתון מעידים על קירור ועל קריסטלים של הקרומה של 1,400 מעלות צלזיוס, אשר הראו כי יש בערך את אחד מגובהם נדיר של מספרי ה-ה של סנטימטרים של סנטימטרים החמים של סנטימטרים של סנטימטרים של סנטימטרים של סנטימטרים קצרים של סנטימטרים של סנטימטרים קצרים של סנטימטרים של סנטימטרים קצרים של סנטימטרים קצרים של מספר סנטימטרים קצרים של סנטימטרים קצרים של סנטימטרים קצרים של מספר סנטימטרים של מספר סנטימטרים קצרים של סנטימטרים קצרים של סנטימטרים קצרים של סנטימטרים קצרים של סנטימטרים קצרים של מספר סנטימטרים קצרים של מספר סנטימטרים קצרים של סנטימטרים קצרים של מספר סנטימטרים קצרים, אשר הראו, אשר הראו כי הם בעלי טווח מרכזי של מספר סנטימטרים קצרים של סנטימטרים קצרים של סנטימטרים קצרים של סנטימטרים קצרים של
אזורי ניכוי ו-Andesite Formation
אזורי הפחתת מייצרים חלק מסוויטות הסלע המגוונות ביותר על פני כדור הארץ.התוספת של מים מן הזחלים המתפתלים מדכאת את נקודת ההיתוך של המזחלים המיותרים, ומייצרת מאגמות שהתפתחות באמצעות גבישים שבריריים ובולפולציה של חומרים קרום.
האופי הנפץ של תנודתיות של אזור הפחתת הדחיסות וההתרגשות של ההתפרצות הגבוהה של היונקים הללו.מים ותנודתיות אחרים מורידים את הדחיסות וההתרגשות של האמה, קידום התפרצויות מהירות ואלומות. על ידי ניתוח התוכן המתמוסס של הכללות שנלכדו בפנוקריסט, מדענים יכולים להעריך את התוכן המקורי של המאגמה ואת עומק התנוכות של אותם אזורים נשכים.
נקודות חמות ומנדלה פומונים
נקודות חמות כמו הוואי, איסלנד, והגלאפגוס מייצרים כמויות גדולות של בזל עם חתימה גיאוכימית ייחודית המציינת מקור עמוק של מנטה:0מנטל פלטה השערת פירטל 1 מציע כי נקודות חמות אלה ניזונים על ידי עמודות צרות של חומר חם, מגובה מן הליבה-מנטלי.
מחקרים גיאוכימיים של פסגות ⁇ חשפו את החתימות האנתרופוסופיות של פסגות (FLT) 1 (בסימן 1) נקודה זו לשילוב של חומר קרום ממוחזר במקור הצנרת.הליום 3 גבוה ליחסי הליום-4 ביחסים של הרבה להקות חמות מצביעות על תרומה ממניאל פרימיטיבי שלא היה degased על ידי תהליכים מצופה אלה הם עדות גבוהה של האדם.
סרטן גיאוכימי של טמפרטורת מנטל
מעבר למינרלים Assemblages, ההרכב הכימי של סלעים Igneous מכיל שפע של מידע על טמפרטורת מנטלית. Geochemists להשתמש אלמנטים עקבות ואת יחס איזוטופי כדי להפר את הטמפרטורה ואת ההטרוגניות של אזורי המקור המנטרל. אלה משלימים את המידע המתקבל מ petrology ו-שלבי שוויון.
יסודות נדירים ואלמנטים נדירים
(ה) יסודות של Trace מתנהגים באופן שיטתי במהלך ההמיסה חלקית וההתפרקות, ומספקים תובנות בטמפרטורה ובדרגה של התכה.FLT:0Compatible ElementFLT:1 כגון ניקל ו- chromium מחולקות מאוד למינרלים מוצקים, והם מתמוססים בהמסים אשר התמוססו בצורה הוגנת עם מוצקה של שאריות.
ה-FLT:0 ⁇ יסודות האדמה של LT:1 הם שימושיים במיוחד משום שהריאציות השיטתיות שלהם ברדיוס ionic וטעון מייצר דפוסים צפויים במהלך ההיתוך.נוכחות של anomaly הסתברות שלילית מצביעה על שבריר של קליטורים, המתרחשת בלחץ נמוך.היעדר של אנמאמטי כזה מרמז להמיס בלחץ גבוה יותר שבו plagioclase הוא debilized על ידי מודלים נדירים של חומרים מדויקים ומסתוריים בטמפרטורה.
חתימה איפואית של Mantle Reservoirs
(ה) היחסים הארוכים של אלמנטים כגון סטרנטיום, ניאודימיום, ולהוביל לשמש טביעות אצבע של יצירת מקור מגבר (Mantle Sourceקומפוזיציה) (אנ') של פשיום-87 ל-Tunntium-87 מעל מיליארדי שנים מייצרת יצירות אמטופיות נפרדות במאגרים של מטבוליים שונים (FLT:0Depleted MantleleleleFLT:1), אשר אבדו באמצעות אלמנטים של ניאוטופיום-FLT2, אשר יש מפו-FLT2, לעומת מפואר, אשר יש לו תכונות מפוארים נמוכים, ו-FLT2, 000.
המגוון האקוטופי של הבזל האוקיינוסי מגלה את קיומו של לפחות ארבעה מרכיבים חד-מיניים נפרדים: מדולקים מ-MORB, מועשר סוגים 1 ו- 2, ורכיב מנטה עם אורניום גבוה-238 כדי להוביל-204 יחסי הידוע בשם HIMU.הפצה המרחבית של רכיבים אלה קשורה למבנה התרמית של המנול החמים.
יישומים מעשיים ואנרגיה גיאותרמית
המחקר של סלעים עזים ומידע תרמי שלהם יש יישומים מעשיים לחברה.הבנת חלוקת החום באזורים געשיים מאפשר פיתוח של משאבי אנרגיה אחרים:0gethermal Energy ResourcesveFLT:1, הערכה של סיכונים געשיים, וחיפוש של פיקדונות מינרלים הקשורים במערכות מאגיות.
מחקר גיאותרמל
אנרגיה גיאותרמית רותמת את החום המאוחסן בקרום כדור הארץ כדי לייצר חשמל ולספק אזורי געש ישיר עם זרימת חום גבוהה הם מטרות ראשוניות לפיתוח גיאותרמאל.הטמפרטורה של סלעים איגנטיים בעומק היא פרמטר קריטי להערכת פוטנציאל גיאותרמי. מחקרים של משקעים מינרלים וגיאומטריה במקדחות מאפשרים למהנדסים להעריך את הטמפרטורות ⁇ ואת היכולת התרמית של המאגר.
איסלנד מספקת דוגמה בולטת לשימוש באנרגיה גיאותרמית מוצלחת באזור וולקני.המדינה מייצרת כ -30 אחוזים מהחשמל שלה ממקורות גיאותרמיים, באמצעות מערכות הידרותרמיות מתקופת גבוהה הקשורות למרכזים געשיים פעילים.
הערכה געשית
(הרכב והטמפרטורה של מאגמה מפעילים שליטה ישירה על סגנון ההתפרצות ועל הפוטנציאל של הסיכון.FLT:0Low-temperature, silica-rich magmasphFLT:1 כגון rhyolite יש נטייה גבוהה נוטה להתפרץ במהירות, לייצר עננים, זרמי pyroclastic, ו לייצר ⁇ multi-era: 2 גבוה-Flicature, כמו vulcresh-Flowive, אבל יש סיכון נמוך יותר, אבל vulo-Flowive נמוך יותר, כמו vulo-F.
על ידי ניטור הטמפרטורה והרכב של חומרים התפרץ לאורך זמן, הרי געשיים יכולים לצפות שינויים בהתנהגות ההתפרצות ונושא אזהרות בזמן.לדוגמה, עלייה בטמפרטורה של לבה התפרץ או הופעתה של שלבים מינרלים עתיריים גבוהים עשויים להצביע על הגעתה של מאגמה רעננה, אותת התפרצות מתפתלת.
מחקר מינרלים
הרבה פיקדונות מינרלים חשובים מבחינה כלכלית קשורים סלעים igneous ואת התהליכים התרמית שמרכיבים אותם.0. [Porphyry נחושת להפקידsssphri] , צורה בהגדרות אזור הפחתה שבו כמויות גדולות של גלקסיות ביניים-קומ מגניב ושחרור נוזלי הידרותרמי עשירי מתכת.השינוי במינרלים במערכות אלה הוא תלות טמפרטורה גבוהה, עם שינוי תרמיל-זמני של אזורי בדיקה מופחתת ביותר של תאים אלה.
בדומה לכך, (FLT:0) צינורות קימברליט:1 אשר יהלומים מארחים נגזרים ממקורות מנטליים עמוקים עם טמפרטורות גבוהות ולחצים.נוכחות היהלום בסלעים אלה מחייבת כי מאגמה קמברלית עלתה במהירות מ -150 ק"מ מבלי לאפשר ליהלומים להמיר לגרף.
מסקנה
סלעים עזים משמשים כדגימות ישירות של החום הפנימי של כדור הארץ ולספק תיעוד עשיר של התהליכים התרמיים שפעלו לאורך זמן גיאולוגי.מהמרקמים שנוצרו במהלך קירור לקומפוזיציה של מינרלים, סלעים אלה שומרים מידע על הטמפרטורה, הלחץ, ואת התוכן התנודתי של המאגמה שממנו הם מתגבשים.
טכניקות אנליטיות מודרניות, כולל מיקרוסקופיה אלקטרונית, ספקטרומטריה המונית, וקטנרולוגיה ניסיונית, ממשיכות לחדד את ההבנה שלנו של המבנה התרמית של כדור הארץ.מחקרים אלה לא רק לקדם מדע בסיסי, אלא גם לתמוך ביישומים מעשיים באנרגיה גיאוותרמית, הערכה געשית, וחיפוש משאבים מינרלים.כ הביקוש לאנרגיה בת קיימא וסיכון עלייה, התובנות הנובעות מסלעים אינטימיים יישארו חיוניות עבור כוכב הלכת הדינמית שאנו מאכלסים.
לקריאה נוספת על היווצרות וסיווג של סלעים עזים, ה-FLT:0.U.S. Geological SurveyFLT:1 מספק משאבים מקיפים על petrology ותהליכים גיאותרמיים.The FLT:2Volcano Hazards ProgramFLT 3: מציע מידע מפורט על ניטור פעילות געשית והערכה של משאבים נוספים לשימוש גיאוגרפי של הספרות ה-DVolcanophicerams, כולל פרסומים מדעיים: