Petrologia magmowa

Petrologia magmowa to nauka o skałach magmowych — tych, które powstały z magmy . Jako gałąź geologii , petrologia magmowa jest ściśle związana z wulkanologią , tektonofizyką i ogólnie petrologią . Współczesne badanie skał magmowych wykorzystuje szereg technik, niektóre z nich rozwinęły się w dziedzinie chemii , fizyki lub innych nauk o ziemi . Petrografia , krystalografia i izotopy badania są powszechnymi metodami stosowanymi w petrologii magmowej.

Metody

Oznaczanie składu chemicznego

Skład skał magmowych i minerałów można określić różnymi metodami o różnej łatwości, koszcie i złożoności. Najprostszą metodą jest obserwacja próbek dłoni gołym okiem i/lub przez ręczną soczewkę . Można to wykorzystać do oceny ogólnego składu mineralogicznego skały, co daje wgląd w skład. Bardziej precyzyjny, ale wciąż stosunkowo niedrogi sposób identyfikacji minerałów (a tym samym ogólnego składu chemicznego skały) za pomocą mikroskopu petrograficznego . Mikroskopy te mają płytki polaryzacyjne, filtry i soczewkę konoskopową, które umożliwiają użytkownikowi pomiar różnych właściwości krystalograficznych. Inną metodą określania mineralogii jest zastosowanie dyfrakcji rentgenowskiej , w której sproszkowana próbka jest bombardowana promieniami rentgenowskimi, a otrzymane widmo orientacji krystalograficznych porównuje się z zestawem wzorców. Jednym z najdokładniejszych sposobów określania składu chemicznego jest użycie mikrosondy elektronowej , w której pobiera się próbki z maleńkich plamek materiałów. Analizy mikrosond elektronowych mogą wykrywać zarówno skład masowy, jak i pierwiastków śladowych .

Metody randek

Główne artykuły: Datowanie radiometryczne i Geochronologia

Datowanie skał magmowych określa, kiedy magma zestaliła się w skałę. Izotopy promieniotwórcze są często wykorzystywane do określania wieku skał magmowych.

Datowanie potasowo-argonowe

Główny artykuł: Datowanie potasowo-argonowe

W tej metodzie datowania ilość 40 Ar uwięzionych w skale jest porównywana z ilością 40 K w skale, aby obliczyć czas, przez jaki 40 K musiało rozkładać się w litej skale, aby wytworzyć całe 40 Ar, które inaczej by nie miało byli tam obecni.

Datowanie rubidowo-strontowe

Główny artykuł: datowanie rubidowo-strontowe

Datowanie rubidowo-strontowe opiera się na naturalnym rozpadzie 87 frakcjonowanej Rb do 87 Sr i różnym zachowaniu tych pierwiastków podczas krystalizacji magmy. Zarówno Sr, jak i Rb występują w większości magm; jednakże, gdy zachodzi krystalizacja frakcyjna, Sr będzie miał tendencję do koncentracji w plagioklazu , podczas gdy Rb pozostanie w stopie przez dłuższy czas. 87 Rb rozpada się w magmie i gdzie indziej, tak że co 1,42×10 11 lat połowa tej ilości zostaje zamieniona na 87 Sr. Znając stałą rozpadu oraz ilość 87 Rb i 87 Sr w skale, można obliczyć czas, jaki 87 Rb musiało upłynąć, zanim skała osiągnęła temperaturę zamknięcia , aby wytworzyć wszystkie 87 Sr, biorąc jednak pod uwagę, że początkowa ilość 87 Sr nie jest wytwarzana przez 87 Rb w ciele magmowym. Początkowe wartości 87 Sr, gdy magma rozpoczęła krystalizację frakcyjną, można oszacować znając ilości 87 Rb i 87 Sr dwóch skał magmowych powstałych w różnym czasie przez to samo ciało magmowe.

Inne metody

stratygraficzne mogą być przydatne do określenia względnego wieku skał wulkanicznych. Tefrochronologia to najpowszechniejsze zastosowanie datowania stratygraficznego skał wulkanicznych.

Metody termobarometryczne

Zobacz też: Termobarometria klinopiroksenu

W petrologii minerał klinopiroksen jest używany do obliczeń temperatury i ciśnienia magmy , z której wytworzyła się skała magmowa zawierająca ten minerał. Termobarometria klinopiroksenowa jest jednym z kilku geotermobarometrów . Dwie rzeczy sprawiają, że ta metoda jest szczególnie użyteczna: po pierwsze, klinopiroksen jest powszechnym fenokryształem w skałach magmowych, łatwym do zidentyfikowania; a po drugie krystalizacja jadeitu Składnik klinopiroksenu implikuje wzrost objętości molowej , będąc tym samym dobrym wskaźnikiem ciśnienia .

Termochronometria

Publikacje

Większość współczesnych odkryć przełomowych w petrologii magmowej została opublikowana w prestiżowych amerykańskich i brytyjskich czasopismach naukowych o światowym obiegu, takich jak Science i Nature . Materiały do ​​nauki, przeglądy niektórych tematów i starsze prace są często spotykane w postaci książek. Wiele prac przed zmianą paradygmatu tektoniki płyt w latach 60. i 70. XX wieku zawiera niedokładne informacje dotyczące pochodzenia magmy.

Znane czasopisma publikujące badania petrologii magmowej
Nazwa Wydawca Zakres
amerykański mineralog Towarzystwo Mineralogiczne Ameryki Mineralogia , petrologia , krystalografia , geochemia
Biuletyn Wulkanologii Skoczek Wulkanologia
Składki do mineralogii i petrologii Skoczek Mineralogia , petrologia
Dziennik petrologii Oxford University Press Petrologia magmowa , petrologia metamorficzna
Journal of Volcanology and Geothermal Research Elsevier Wulkanologia , badania geotermalne
litos Elsevier Petrologia magmowa , petrogeneza , petrologia metamorficzna

Znani petrologowie magmowi

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Igneous_petrology&oldid=1141796360 ”