กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 13 นาที

หินอัคนี

หินอัคนี ( igneous มาจากภาษาละตินigneusแปล ว่า ' ลุกเป็นไฟ' ) หรือหินแมกมาเป็นหนึ่งในสามประเภทหิน หลัก...

หินอัคนี

หน้าเว็บได้รับการป้องกันบางส่วน

เขตธรณีวิทยาของโลก ( USGS )

หินอัคนี ( igneous มาจากภาษาละตินigneusแปล ว่า ' ลุกเป็นไฟ' ) หรือหินแมกมาเป็นหนึ่งในสามประเภทหิน หลัก โดยอีกสองประเภทคือหินตะกอนและหินแปรหินอัคนีเกิดจากการเย็นตัวและแข็งตัวของแมกมาหรือลาวา

แมกมาสามารถเกิดขึ้นได้จากการหลอมละลายบางส่วนของหินที่มีอยู่แล้วในชั้นแมนเทิลหรือเปลือกโลกของดาวเคราะห์ภาคพื้นดินโดยทั่วไป การหลอมละลายเกิดจากกระบวนการหนึ่งหรือมากกว่าหนึ่งในสามกระบวนการ ได้แก่ การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ การลดลงของความดันหรือการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบ การแข็งตัวกลายเป็นหินเกิดขึ้นได้ทั้งใต้พื้นผิวในรูปของหินแทรกซึมหรือบนพื้นผิวในรูปของหินพุ หินอัคนีอาจเกิดขึ้นพร้อมกับการตกผลึกเพื่อสร้างหินผลึกที่มีลักษณะเป็นเม็ด หรือเกิดขึ้นโดยไม่เกิดการตกผลึกเพื่อสร้างแก้ว ธรรมชาติ

หินอัคนีพบได้ในสภาพทางธรณีวิทยาที่หลากหลาย เช่น ที่ราบสูง ภูเขา แอ่ง แหล่งหินอัคนีขนาดใหญ่ เปลือกโลกที่ขยายตัว และเปลือกโลกใต้มหาสมุทร

การปะทุของภูเขาไฟที่ปล่อยลาวาออกมาเป็นแหล่งกำเนิดหลักของหินอัคนี (เช่น ภูเขาไฟ มายอนในฟิลิปปินส์ ซึ่งปะทุในปี 2552)
เสาหินอัคนีธรรมชาติที่แยกจากกันด้วยรอยแตกเป็นเสาในมาเดรา

ความสำคัญทางธรณีวิทยา

หินอัคนีและหินแปรประกอบขึ้นเป็น 90–95% ของเปลือกโลกชั้นบนสุด 16 กิโลเมตร (9.9 ไมล์) ตามปริมาตร[ 1 ]หินอัคนีประกอบขึ้นเป็นประมาณ 15% ของพื้นผิวโลกในปัจจุบัน[หมายเหตุ 1 ]เปลือกโลกส่วนที่เป็นมหาสมุทร ส่วนใหญ่ ประกอบด้วยหินอัคนี

หินอัคนีมีความสำคัญทางธรณีวิทยาด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้:

สภาพทางธรณีวิทยา

การก่อตัวของหินอัคนี

หินอัคนีอาจเป็นหินแทรกซึม ( หินพุโทนิกและหินใต้ผิวดิน) หรือหินพุพุ่ง ( หินภูเขาไฟ ) ก็ได้

รุกล้ำ

ประเภทพื้นฐานของการบุกรุก:

หินอัคนีแทรกซึมเป็นหินอัคนีส่วนใหญ่ เกิดจากแมกมาที่เย็นตัวและแข็งตัวภายในเปลือกโลก กลุ่มหินแทรกซึมเรียกว่าการแทรกซึม (intrusions ) และถูกล้อมรอบด้วยหินเดิม (เรียกว่าหินพื้นฐาน ) หินพื้นฐานเป็นฉนวนกันความร้อน ที่ดีเยี่ยม ดังนั้นแมกมาจึงเย็นตัวลงอย่างช้าๆ และหินแทรกซึมจึงมีเนื้อหยาบ ( phaneritic ) โดยทั่วไปแล้วสามารถมองเห็น เม็ด แร่ ในหินเหล่านี้ได้ด้วยตาเปล่า การแทรกซึมสามารถจำแนกได้ตามรูปร่างและขนาดของกลุ่มหินแทรกซึมและความสัมพันธ์กับชั้นหินของหินพื้นฐานที่มันแทรกเข้าไป กลุ่มหินแทรกซึม ทั่วไป ได้แก่ บาโทลิธ ( batholiths ) , สต็อก (stocks) , แลคโคลิธ (laccoliths) , ซิล ล์ (sills)และไดค์ (dikes ) หินแทรกซึมที่พบได้ทั่วไป ได้แก่ หิน แกรนิต หินแกบโบรหรือหินไดโอไรต์

แกนกลางของเทือกเขาขนาดใหญ่ประกอบด้วยหินอัคนีแทรกซึม เมื่อถูกกัดเซาะจนโผล่ขึ้นมา แกนกลางเหล่านี้ (เรียกว่าบาโทลิธ ) อาจครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่บนพื้นผิวโลก

หินอัคนีแทรกซึมที่ก่อตัวขึ้นในระดับความลึกภายในเปลือกโลกเรียกว่าหินพลูโทนิก (หรือหินก้นบึ้ง ) และโดยทั่วไปจะมีเนื้อหยาบ หินอัคนีแทรกซึมที่ก่อตัวขึ้นใกล้ผิวดินเรียกว่า หิน ใต้ภูเขาไฟหรือ หิน ไฮพาบิสซัลและโดยทั่วไปจะมีเนื้อละเอียดกว่ามาก มักมีลักษณะคล้ายหินภูเขาไฟ[ 8 ]หินไฮพาบิสซัลพบได้น้อยกว่าหินพลูโทนิกหรือหินภูเขาไฟ และมักก่อตัวเป็นแนวหินแทรก แนวหินแทรก แนวหินแทรกแบบแลคโคลิธ แนวหินแทรกแบบโลโพลิธหรือ แนวหินแทรกแบบ ฟาโคลิ

อัดขึ้นรูป

หินอัคนีพุ่งขึ้นเกิดจากลาวาที่พุ่งออกมาจากภูเขาไฟ
ตัวอย่างหินบะซอลต์ (หินอัคนีที่เกิดจากการปะทุ) ที่พบในรัฐแมสซาชูเซตส์

หินอัคนีพุ่งขึ้น หรือที่รู้จักกันในชื่อหินภูเขาไฟ เกิดจากการเย็นตัวของแมกมาหลอมเหลวบนพื้นผิวโลก แมกมาซึ่งถูกนำขึ้นสู่พื้นผิวผ่านรอยแตกหรือการปะทุของภูเขาไฟจะแข็งตัวอย่างรวดเร็ว ดังนั้นหินเหล่านี้จึงมีเนื้อละเอียด ( อะฟาไนติก ) หรือแม้กระทั่งเป็นเนื้อแก้ว หิน บะซอลต์เป็นหินอัคนีพุ่งขึ้นที่พบได้บ่อยที่สุด[ 9 ]และก่อตัวเป็นลาวาไหล ลาวาแผ่น และที่ราบสูงลาวา หินบะซอลต์บางชนิดแข็งตัวกลายเป็นเสารูปหลายเหลี่ยม ยาว ตัวอย่างเช่น Giant's Causeway ใน Antrim ไอร์แลนด์เหนือ

หินหลอมเหลวซึ่งโดยทั่วไปประกอบด้วยผลึกแขวนลอยและก๊าซที่ละลายอยู่ เรียกว่าแมกมา [ 10 ] มันลอยขึ้นเพราะมีความหนาแน่นน้อยกว่าหินที่มันถูกสกัดออกมา[ 11 ]เมื่อแมกมาถึงพื้นผิว มันเรียกว่าลาวา [ 12 ]การปะทุของภูเขาไฟขึ้นสู่อากาศเรียกว่าการปะทุบนบกในขณะที่การปะทุที่เกิดขึ้นใต้ทะเลเรียกว่าการปะทุใต้ น้ำ ปล่องควันดำและ หินบะซอลต์ สันกลางมหาสมุทร เป็นตัวอย่างของกิจกรรม ภูเขาไฟใต้น้ำ[ 13 ]

ปริมาณหินอัคนีที่ปะทุออกมาในแต่ละปีโดยภูเขาไฟจะแตกต่างกันไปตามสภาพทางธรณีวิทยาหินอัคนีถูกผลิตขึ้นในสัดส่วนดังต่อไปนี้: [ 14 ]

พฤติกรรมของลาวาขึ้นอยู่กับความหนืดซึ่งถูกกำหนดโดยอุณหภูมิ องค์ประกอบ และปริมาณผลึก แมกมาที่มีอุณหภูมิสูง ซึ่งส่วนใหญ่มีองค์ประกอบเป็นหินบะซอลต์ จะมีพฤติกรรมคล้ายกับน้ำมันข้น และเมื่อเย็นตัวลง จะคล้ายกับน้ำเชื่อม การไหลของหินบะซอลต์ที่ยาวและบางโดยมี พื้นผิวแบบ พาโฮโฮเป็นเรื่องปกติ แมกมาที่มีองค์ประกอบปานกลาง เช่น หินแอนเดไซต์มักจะก่อตัวเป็นกรวยภูเขาไฟที่ประกอบด้วยเถ้าหินทัฟ และลาวาผสมกัน และอาจมีความหนืดคล้ายกับ น้ำเชื่อมข้นเย็นหรือแม้กระทั่งยางเมื่อปะทุออกมา แมก มาเฟลซิกเช่น หินไรโอไลต์มักจะปะทุที่อุณหภูมิต่ำและมีความหนืดสูงกว่าหินบะซอลต์ถึง 10,000 เท่า ภูเขาไฟที่มีแมกมาไรโอไลต์มักจะปะทุอย่างรุนแรง และลาวาไรโอไลต์มักจะไหลในขอบเขตจำกัดและมีขอบชันเนื่องจากแมกมามีความหนืดสูง[ 15 ]

แมกมาเฟลซิกและแมก มาระดับกลางที่ปะทุมักจะรุนแรง โดยการระเบิดเกิดจากการปล่อยก๊าซที่ละลายอยู่ ซึ่งโดยทั่วไปคือไอน้ำ แต่ก็อาจเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ ด้วย วัสดุ ไพโรคลาสติกที่ปะทุออกมาอย่างรุนแรงเรียกว่าเทฟราซึ่งรวมถึงทัฟฟ์แอ็กกลอเมอเรตและอิกนิมไบรต์เถ้าภูเขาไฟละเอียดก็ปะทุออกมาเช่นกันและก่อตัวเป็นชั้นเถ้าทัฟฟ์ ซึ่งมักจะปกคลุมพื้นที่กว้างใหญ่[ 16 ]

เนื่องจากหินภูเขาไฟส่วนใหญ่มีเนื้อละเอียดหรือเป็นแก้ว จึงยากกว่ามากที่จะแยกแยะความแตกต่างระหว่างหินอัคนีพุ่งออกมาประเภทต่างๆ มากกว่าการแยกแยะความแตกต่างระหว่างหินอัคนีแทรกซึมประเภทต่างๆ โดยทั่วไปแล้ว องค์ประกอบแร่ของหินอัคนีพุ่งออกมาที่มีเนื้อละเอียดสามารถระบุได้โดยการตรวจสอบภาคตัดขวางบางๆของหินภายใต้กล้องจุลทรรศน์เท่านั้น ดังนั้นโดยปกติแล้วจึงสามารถจำแนกประเภทได้เพียงคร่าวๆ ในภาคสนาม แม้ว่า IUGSจะนิยมการจำแนกประเภทตามองค์ประกอบแร่แต่ในทางปฏิบัติมักทำได้ยาก และจึงใช้การจำแนกประเภททางเคมีแทนโดยใช้การจำแนกประเภท TAS [ 17 ]

การจำแนกประเภท

ภาพระยะใกล้ของหินแกรนิต (หินอัคนีแทรกซึม)

หินอัคนีถูกจัดประเภทตามลักษณะการเกิด เนื้อสัมผัส องค์ประกอบแร่ องค์ประกอบทางเคมี และรูปทรงเรขาคณิตของมวลหินอัคนี

การจำแนกประเภทของหินอัคนีหลายชนิดสามารถให้ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับสภาวะที่หินเหล่านั้นก่อตัวขึ้น ตัวแปรสำคัญสองประการที่ใช้ในการจำแนกประเภทของหินอัคนี ได้แก่ ขนาดอนุภาค ซึ่งส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับประวัติการเย็นตัว และองค์ประกอบแร่ของหินเฟลด์สปาร์ ควอตซ์หรือเฟลด์สปาธอยด์ โอลิวีน ไพรอกซีน แอมฟิโบลและไมกาล้วนเป็นแร่ธาตุสำคัญในการก่อตัวของหินอัคนีเกือบทั้งหมด และเป็นพื้นฐานในการจำแนกประเภทของหินเหล่านี้ แร่ธาตุอื่นๆ ที่มีอยู่ถือว่าไม่จำเป็นในหินอัคนีเกือบทั้งหมดและเรียกว่าแร่ธาตุเสริมประเภทของหินอัคนีที่มีแร่ธาตุสำคัญอื่นๆ นั้นหายากมาก แต่รวมถึงคาร์บอเนตซึ่งมีคาร์บอเนต ที่ สำคัญ[ 17 ]

ในการจำแนกประเภทองค์ประกอบอย่างง่าย หินอัคนีจะถูกจัดประเภทเป็นเฟลซิกหรือมาฟิกโดยพิจารณาจากความอุดมสมบูรณ์ของแร่ซิลิเกตในชุดโบเวน หินที่ประกอบด้วยควอตซ์ พลาจิโอเคลส อัลคาไลเฟลด์สปาร์ และมัสโคไวต์เป็นหลักจัดเป็นหินเฟลซิก ส่วนหินมาฟิกนั้นประกอบด้วยไบโอไทต์ ฮอร์นเบลนด์ ไพรอกซีน และโอลิวีนเป็นหลัก โดยทั่วไปแล้ว หินเฟลซิกจะมีสีอ่อนกว่า และหินมาฟิกจะมีสีเข้มกว่า[ 18 ]

สำหรับการจำแนกประเภทเนื้อสัมผัส หินอัคนีที่มีผลึกขนาดใหญ่พอที่จะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าเรียกว่าหินอัคนีเนื้อละเอียด (phaneritic ) ส่วนหินอัคนีที่มีผลึกขนาดเล็กเกินกว่าจะมองเห็นได้เรียกว่าหินอัคนีเนื้อละเอียด (aphanitic) โดยทั่วไปแล้ว หินอัคนีเนื้อละเอียดหมายถึงต้นกำเนิดแบบแทรกซึมหรือหินอัคนีพุพลูโทนิก ซึ่งบ่งชี้ถึงการเย็นตัวอย่างช้าๆ ส่วนหินอัคนีเนื้อละเอียดหมายถึงต้นกำเนิดแบบพุ่งออกมาหรือหินภูเขาไฟ ซึ่งบ่งชี้ถึงการเย็นตัวอย่างรวดเร็ว[ 18 ]

หินอัคนีที่มีผลึกขนาดใหญ่ที่มองเห็นได้ชัดเจนฝังอยู่ในเนื้อหินที่มีเม็ดละเอียดกว่าเรียกว่าหินพอร์ฟิรี เนื้อสัมผัสแบบพอร์ฟิรีเกิดขึ้นเมื่อผลึกขนาดใหญ่ที่เรียกว่าฟีโนคริสต์เติบโตจนมีขนาดใหญ่พอสมควรก่อนที่มวลหลักของแมกมาจะตกผลึกเป็นวัสดุที่มีเม็ดละเอียดและสม่ำเสมอที่เรียกว่ากราวด์แมส ขนาดของเม็ดในหินอัคนีเป็นผลมาจากระยะเวลาการเย็นตัว ดังนั้นหินพอร์ฟิรีจึงเกิดขึ้นเมื่อแมกมามีขั้นตอนการเย็นตัวที่แตกต่างกันสองขั้นตอน[ 18 ]

หินอัคนีถูกจัดประเภทตามลักษณะเนื้อสัมผัสและองค์ประกอบ เนื้อสัมผัสหมายถึงขนาด รูปร่าง และการจัดเรียงของเม็ดแร่หรือผลึกแร่ที่เป็นส่วนประกอบของหิน

พื้นผิว

ตัวอย่างหินแกรบโบ ที่แสดงลักษณะเนื้อสัมผัส แบบผลึกละเอียดจากหุบเขา Rock Creek Canyon ทางตะวันออกของเทือกเขาSierra Nevadaรัฐแคลิฟอร์เนีย

ลักษณะเนื้อสัมผัสเป็นเกณฑ์สำคัญในการตั้งชื่อหินภูเขาไฟ ลักษณะ เนื้อสัมผัสของหินภูเขาไฟ รวมถึงขนาด รูปร่าง การวางตัว และการกระจายตัวของเม็ดแร่ ตลอดจนความสัมพันธ์ระหว่างเม็ดแร่ จะเป็นตัวกำหนดว่าหินนั้นเรียกว่าหินทั ฟฟ์ หินลาวา ไพโรคลาสติก หรือ หินลาวาธรรมดา อย่างไรก็ตาม ลักษณะเนื้อสัมผัสเป็นเพียงส่วนประกอบรองในการจำแนกประเภทหินภูเขาไฟ เนื่องจากส่วนใหญ่แล้วจำเป็นต้องมีข้อมูลทางเคมีที่ได้จากหินที่มี เนื้อละเอียดมากหรือจากหินทัฟฟ์ที่เกิดจากการตกของเถ้าภูเขาไฟ

เกณฑ์ด้านเนื้อสัมผัสมีความสำคัญน้อยกว่าในการจำแนกหินแทรกซึม เนื่องจากแร่ธาตุส่วนใหญ่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า หรืออย่างน้อยก็ใช้เลนส์มือ แว่นขยาย หรือกล้องจุลทรรศน์ หินพุโทนิกมักมีเนื้อสัมผัสที่หลากหลายน้อยกว่าและมีแนวโน้มที่จะแสดงโครงสร้างที่โดดเด่นน้อยกว่า คำศัพท์ด้านเนื้อสัมผัสสามารถใช้เพื่อแยกแยะระยะการแทรกซึมที่แตกต่างกันของพุโทนิกขนาดใหญ่ เช่นขอบ พอร์ฟิ ริติก ของมวลแทรกซึมขนาดใหญ่ สต็อก พอร์ฟิรีและไดค์ใต้ภูเขาไฟ การจำแนกประเภททางแร่ธาตุมักใช้ในการจำแนกหินพุโทนิก การจำแนกประเภททางเคมีเป็นที่นิยมมากกว่าในการจำแนกหินภูเขาไฟ โดยใช้ชนิดของผลึกเป็นคำนำหน้า เช่น " พิไครต์ที่มีโอลิวีน" หรือ "ไรโอไลต์ที่มีผลึกออร์โธเคลส"

การจำแนกประเภททางแร่

แผนผังการจำแนกประเภทพื้นฐานของหินอัคนีโดยพิจารณาจากองค์ประกอบทางแร่ หากทราบสัดส่วนปริมาตรโดยประมาณของแร่ในหินแล้ว สามารถอ่านชื่อหินและปริมาณซิลิกาได้จากแผนภาพ วิธีนี้ไม่ใช่วิธีที่แม่นยำ 100% เพราะการจำแนกประเภทของหินอัคนีขึ้นอยู่กับองค์ประกอบอื่นๆ ด้วย แต่ในกรณีส่วนใหญ่ก็เป็นวิธีคาดเดาเบื้องต้นที่ดี
แผนภาพ QAPF

IUGS แนะนำให้จำแนกหินอัคนีตามองค์ประกอบแร่เมื่อใดก็ตามที่เป็นไปได้ วิธีนี้ทำได้ง่ายสำหรับหินอัคนีแทรกซึมที่มีเม็ดหยาบ แต่สำหรับหินภูเขาไฟที่มีเม็ดละเอียดอาจต้องตรวจสอบภาคตัดขวางบาง ๆ ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ และอาจเป็นไปไม่ได้สำหรับหินภูเขาไฟที่เป็นแก้ว จากนั้นจึงต้องจำแนกหินตามองค์ประกอบทางเคมี[ 19 ]

การจำแนกประเภททางแร่ของหินแทรกซึมเริ่มต้นด้วยการพิจารณาว่าหินนั้นเป็นหินอัลตรามาฟิก หินคาร์บอเนต หรือหินแลมโปรไฟร์หินอัลตรามาฟิกประกอบด้วยแร่ธาตุที่อุดมด้วยเหล็กและแมกนีเซียมมากกว่า 90% เช่น ฮอร์นเบลนด์ ไพรอกซีน หรือโอลิวีน และหินดังกล่าวมีระบบการจำแนกประเภทเฉพาะของตนเอง ในทำนองเดียวกัน หินที่มีแร่คาร์บอเนตมากกว่า 50% จะถูกจัดประเภทเป็นหินคาร์บอเนต ในขณะที่หินแลมโปรไฟร์เป็นหินอัลตราโพแทสเซียมที่หายาก ทั้งสองประเภทจะถูกจำแนกเพิ่มเติมตามรายละเอียดทางแร่[ 20 ]

ในกรณีส่วนใหญ่ หินจะมีองค์ประกอบแร่ทั่วไปมากกว่า โดยมีควอตซ์ เฟลด์สปาร์ หรือเฟลด์สปาธอยด์จำนวนมาก การจำแนกประเภทจะขึ้นอยู่กับเปอร์เซ็นต์ของควอตซ์ เฟลด์สปาร์อัลคาไล พลาจิโอเคลส และเฟลด์สปาธอยด์จากเศษส่วนทั้งหมดของหินที่ประกอบด้วยแร่เหล่านี้ โดยไม่คำนึงถึงแร่ชนิดอื่น ๆ ที่มีอยู่ เปอร์เซ็นต์เหล่านี้จะวางหินไว้ที่ใดที่หนึ่งบนแผนภาพ QAPFซึ่งมักจะกำหนดประเภทของหินได้ทันที ในบางกรณี เช่น บริเวณไดโอไรต์-แกบโบร-แอนอร์ไทต์ จะต้องใช้เกณฑ์ทางแร่วิทยาเพิ่มเติมเพื่อกำหนดการจำแนกประเภทขั้นสุดท้าย[ 20 ]

ในกรณีที่สามารถกำหนดแร่ธาตุของหินภูเขาไฟได้ จะมีการจำแนกประเภทโดยใช้ขั้นตอนเดียวกัน แต่ใช้แผนภาพ QAPF ที่ดัดแปลงซึ่งฟิลด์ต่างๆ สอดคล้องกับประเภทของหินภูเขาไฟ[ 20 ]

การจำแนกทางเคมีและธรณีวิทยา

แผนการจำแนกประเภทอัลคาไลทั้งหมดเทียบกับซิลิกา (TAS) ตามที่เสนอใน Igneous Rocks – A classification and glossary of terms ของ Le Maitre ในปี 2002 [ 21 ]พื้นที่สีน้ำเงินคือบริเวณที่หินอัลคาไลน์อยู่โดยประมาณ พื้นที่สีเหลืองคือบริเวณที่หินซับอัลคาไลน์อยู่

เมื่อไม่สามารถจำแนกหินภูเขาไฟตามแร่ธาตุได้ในทางปฏิบัติ จะต้องจำแนกหินนั้นตามองค์ประกอบทางเคมี

มีแร่ธาตุเพียงไม่กี่ชนิดที่มีความสำคัญต่อการก่อตัวของหินอัคนีทั่วไป เนื่องจากแมกมาที่แร่ธาตุเหล่านี้ตกผลึกนั้นอุดมไปด้วยธาตุบางชนิดเท่านั้น ได้แก่ซิลิคอนออกซิเจนอะลูมิเนียมโซเดียมโพแทสเซียมแคลเซียมเหล็กและแมกนีเซียมธาตุเหล่านี้รวมตัวกันเพื่อสร้างแร่ซิลิเกตซึ่งคิดเป็นสัดส่วนมากกว่าร้อยละ 90 ของหินอัคนีทั้งหมด เคมีของหินอัคนีแสดงออกมาแตกต่างกันสำหรับธาตุหลัก ธาตุรอง และธาตุติดตาม โดยทั่วไปปริมาณของธาตุหลักและธาตุรองจะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์น้ำหนักของออกไซด์ (เช่น 51% SiO₂ 1.50% TiO₂ ปริมาณของธาตุติดตามโดยทั่วไปจะแสดงเป็นส่วนต่อล้านส่วนโดยน้ำหนัก (เช่น 420 ppm Ni และ 5.1 ppm Sm) โดยทั่วไป คำว่า "ธาตุติดตาม" มักใช้เรียกธาตุที่มีอยู่ในหินส่วนใหญ่ในปริมาณน้อยกว่า 100 ppm หรือประมาณนั้น แต่ธาตุติดตามบางชนิดอาจมีอยู่ในหินบางประเภทในปริมาณที่เกิน 1,000 ppm ความหลากหลายขององค์ประกอบในหินได้รับการกำหนดโดยข้อมูลการวิเคราะห์จำนวนมหาศาล—สามารถเข้าถึงการวิเคราะห์หินกว่า 230,000 รายการได้ทางเว็บผ่านเว็บไซต์ที่ได้รับการสนับสนุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติของสหรัฐอเมริกา (ดูลิงก์ภายนอกไปยัง EarthChem)

องค์ประกอบที่สำคัญที่สุดคือซิลิกา (SiO₂ ไม่ว่าจะอยู่ในรูปของควอตซ์หรือรวมกับออกไซด์อื่นๆ เช่น เฟลด์สปาร์หรือแร่ธาตุอื่นๆ หินอัคนีแทรกซึมและหินภูเขาไฟถูกจัดกลุ่มทางเคมีตามปริมาณซิลิกาทั้งหมดออกเป็นหมวดหมู่กว้างๆ

การจัดประเภทนี้สรุปได้ในตารางต่อไปนี้:

องค์ประกอบ
ลักษณะการเกิด เฟลซิก(>63% SiO ) ระดับกลาง(52% ถึง 63% ) หินมาฟิก(45% ถึง 52% ) หินอัลตรามาฟิก(<45% )
รุกล้ำ หินแกรนิตไดโอไรต์แกบโบรเพริโดไทต์
อัดขึ้นรูป ไรโอไลต์แอนเดไซต์หินบะซอลต์โคมาไทต์

เปอร์เซ็นต์ของออกไซด์โลหะอัลคาไล Na₂OบวกK₂O ) มีความสำคัญรองลงมาจากซิลิกาในการจำแนกประเภทหินภูเขาไฟทางเคมี เปอร์เซ็นต์ของซิลิกาและออกไซด์โลหะอัลคาไลถูกนำมาใช้ในการวางตำแหน่งหินภูเขาไฟบน TAS ซึ่งเพียงพอที่จะจำแนกประเภทหินภูเขาไฟส่วนใหญ่ได้ทันที หินในบางแหล่ง เช่น แหล่งหินแทรคีแอนเดไซต์ จะถูกจำแนกเพิ่มเติมโดยอัตราส่วนของโพแทสเซียมต่อโซเดียม (ดังนั้นแทรคีแอนเดไซต์ที่มีโพแทสเซียมสูงจึงจัดเป็นลาไทต์ และแทรคีแอนเดไซต์ที่มีโซเดียมสูงจึงจัดเป็นเบนโมไรต์) แหล่งหินที่มีแร่แมฟิกมากกว่าบางแห่งจะถูกแบ่งย่อยหรือกำหนดเพิ่มเติมโดยแร่ธาตุวิทยาเชิงบรรทัดฐานซึ่งคำนวณองค์ประกอบแร่ในอุดมคติสำหรับหินโดยอิงจากองค์ประกอบทางเคมี ตัวอย่างเช่นบาซาไนต์แตกต่างจากเทฟไรต์โดยมีปริมาณโอลิวีนเชิงบรรทัดฐานสูง

การปรับปรุงเพิ่มเติมอื่นๆ ของการจำแนกประเภท TAS ขั้นพื้นฐาน ได้แก่:

ในศัพท์เก่า หินที่มีซิลิกามากเกินไปจะเรียกว่าหินซิลิซิกหรือหินกรดโดยที่ SiO₂ มากกว่า 66% และคำว่าควอทโซไลต์ จะใช้กับหินที่มีซิลิกามากที่สุด ส่วนการจัดประเภท เฟลด์สปาธอยด์แบบมาตรฐานจะจัดประเภทหินว่ามีซิลิกาน้อยเกินไป ตัวอย่างเช่นเนเฟลินไนต์

แผนภาพสามมิติ AFM แสดงสัดส่วนสัมพัทธ์ของ Na₂O K₂O A สำหรับโลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ , FeO + Fe₂O₃ F) และ MgO (M) โดยมีลูกศรแสดงเส้นทางการเปลี่ยนแปลงทางเคมีในแมกมาอนุกรมโทลีไอติกและแคลก-อัลคาไลน์

นอกจากนี้แล้วแมกมายังแบ่งออกเป็น 3 ประเภท:

ชุดอัลคาไลน์สามารถแยกแยะออกจากอีกสองชุดบนแผนภาพ TAS ได้ โดยมีปริมาณออกไซด์อัลคาไลน์รวมสูงกว่าสำหรับปริมาณซิลิกาที่กำหนด แต่ชุดโทลีไอติกและแคลก-อัลคาไลน์ครอบครองส่วนเดียวกันโดยประมาณของแผนภาพ TAS พวกมันแตกต่างกันโดยการเปรียบเทียบอัลคาไลน์รวมกับปริมาณเหล็กและแมกนีเซียม[ 23 ]

ชุดหินหนืดทั้งสามชุดนี้เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมแผ่นเปลือกโลกที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่น หินหนืดชุดโทลีไอติกพบได้ที่สันกลางมหาสมุทร แอ่งหลังแนวโค้งเกาะในมหาสมุทรที่เกิดจากจุดร้อน แนวโค้งเกาะ และจังหวัดหินอัคนีขนาดใหญ่ บน ทวีป[ 24 ]

ทั้งสามชุดพบได้ในบริเวณที่ค่อนข้างใกล้กันในเขตมุดตัว โดยการกระจายตัวของชุดหินเหล่านี้มีความสัมพันธ์กับความลึกและอายุของเขตมุดตัว ชุดหินหนืดโทลีไอติกพบได้มากเหนือเขตมุดตัวอายุน้อยที่เกิดจากหินหนืดจากระดับความลึกที่ค่อนข้างตื้น ชุดหินหนืดแคลก์-อัลคาไลน์และอัลคาไลน์พบได้ในเขตมุดตัวที่เจริญเต็มที่ และมีความสัมพันธ์กับหินหนืดจากระดับความลึกที่มากขึ้น แอนเดไซต์และแอนเดไซต์บะซอลต์เป็นหินภูเขาไฟที่พบมากที่สุดในหมู่เกาะโค้ง ซึ่งบ่งชี้ถึงหินหนืดแคลก์-อัลคาไลน์หมู่เกาะโค้ง บางแห่ง มีชุดหินหนืดภูเขาไฟที่กระจายตัวอยู่ ดังที่เห็นได้ในระบบหมู่เกาะโค้งของญี่ปุ่น ซึ่งหินหนืดภูเขาไฟเปลี่ยนจากโทลีไอติก-แคลก์-อัลคาไลน์-อัลคาไลน์ เมื่อระยะห่างจากร่องลึกเพิ่มขึ้น[ 25 ] [ 26 ]

ประวัติการจำแนกประเภท

ชื่อหินอัคนีบางชนิดมีมาตั้งแต่ก่อนยุคธรณีวิทยาสมัยใหม่ ตัวอย่างเช่น คำว่าบะซอลต์ซึ่งเป็นคำอธิบายองค์ประกอบเฉพาะของหินที่ได้จากลาวา มีมาตั้งแต่สมัยจอร์จิอุส อากริโคลาในปี 1546 ในงานเขียนของเขาเรื่องDe Natura Fossilium [ 27 ] คำว่าหินแกรนิตมีมาอย่างน้อยตั้งแต่ช่วงปี 1640 และมาจากภาษาฝรั่งเศสgranitหรือภาษาอิตาลีgranitoซึ่งหมายถึง "หินเม็ดเล็ก" [ 28 ]คำว่าไรโอไลต์ได้รับการแนะนำในปี 1860 โดยนักเดินทางและนักธรณีวิทยาชาวเยอรมันเฟอร์ดินานด์ ฟอน ริชโทเฟน[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]การตั้งชื่อประเภทหินใหม่ๆ เร่งตัวขึ้นในศตวรรษที่ 19 และถึงจุดสูงสุดในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 [ 32 ]

การจำแนกประเภทหินอัคนีในยุคแรกส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับอายุทางธรณีวิทยาและการเกิดขึ้นของหิน อย่างไรก็ตาม ในปี ค.ศ. 1902 นักธรณีวิทยาชาวอเมริกันCharles Whitman Cross , Joseph P. Iddings , Louis V. PirssonและHenry Stephens Washingtonได้เสนอว่าการจำแนกประเภทหินอัคนีที่มีอยู่ทั้งหมดควรถูกยกเลิกและแทนที่ด้วยการจำแนกประเภท "เชิงปริมาณ" โดยอิงจากการวิเคราะห์ทางเคมี พวกเขาแสดงให้เห็นว่าคำศัพท์ที่มีอยู่ส่วนใหญ่นั้นคลุมเครือและมักไม่เป็นวิทยาศาสตร์ และโต้แย้งว่าเนื่องจากองค์ประกอบทางเคมีของหินอัคนีเป็นลักษณะพื้นฐานที่สุด จึงควรได้รับการยกระดับให้มีความสำคัญสูงสุด[ 33 ] [ 34 ]

การเกิดขึ้นทางธรณีวิทยา โครงสร้าง และองค์ประกอบทางแร่ ซึ่งเป็นเกณฑ์ที่ยอมรับกันมาจนถึงปัจจุบันสำหรับการจำแนกชนิดของหิน ถูกลดความสำคัญลงไป การวิเคราะห์หินที่เสร็จสมบูรณ์จะต้องได้รับการตีความในแง่ของแร่ที่ก่อตัวเป็นหิน ซึ่งคาดว่าจะเกิดขึ้นเมื่อแมกมาตกผลึก เช่น ควอตซ์เฟลด์สปาร์ โอลิวีน อะเคอร์แมนไน ต์เฟลด์สปาธอยด์แมกเนไทต์คอรันดัมและอื่นๆ และหินจะถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มอย่างเคร่งครัดตามสัดส่วนสัมพัทธ์ของแร่เหล่านี้ต่อกัน[ 33 ]แผนการจำแนกประเภทใหม่นี้สร้างความฮือฮา แต่ก็ถูกวิพากษ์วิจารณ์ว่าขาดประโยชน์ในการทำงานภาคสนาม และแผนการจำแนกประเภทนี้ก็ถูกยกเลิกไปในช่วงทศวรรษ 1960 อย่างไรก็ตาม แนวคิดของแร่ธาตุวิทยาเชิงบรรทัดฐานยังคงอยู่ และงานของครอสและผู้ร่วมวิจัยของเขาได้เป็นแรงบันดาลใจให้เกิดแผนการจำแนกประเภทใหม่ๆ มากมาย[ 35 ]

ในบรรดาสิ่งเหล่านี้มีแผนการจำแนกประเภทของ MA Peacock ซึ่งแบ่งหินอัคนีออกเป็นสี่ชุด ได้แก่ ชุดอัลคาไลน์ ชุดอัลคาไลน์-แคลซิก ชุดแคลซิก-อัลคาไลน์ และชุดแคลซิก[ 36 ]คำจำกัดความของชุดอัลคาไลน์และคำว่าแคลซิก-อัลคาไลน์ของเขายังคงใช้เป็นส่วนหนึ่งของการจำแนกประเภท Irvine-Barager ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย [ 37 ] [ 38 ]ควบคู่ไปกับชุดโทลีไอติกของ WQ Kennedy [ 39 ]

ภายในปี 1958 มีระบบการจำแนกประเภทแยกกันประมาณ 12 ระบบ และมีชื่อประเภทหินอย่างน้อย 1637 ชื่อที่ใช้กันอยู่ ในปีนั้นAlbert Streckeisenได้เขียนบทความทบทวนเกี่ยวกับการจำแนกประเภทหินอัคนี ซึ่งนำไปสู่การก่อตั้งคณะอนุกรรมการระบบการจำแนกประเภทหินอัคนีของ IUGG ในที่สุด ภายในปี 1989 ได้มีการตกลงใช้ระบบการจำแนกประเภทเดียว ซึ่งได้รับการแก้ไขเพิ่มเติมในปี 2005 จำนวนชื่อหินที่แนะนำลดลงเหลือ 316 ชื่อ ซึ่งรวมถึงชื่อใหม่จำนวนหนึ่งที่คณะอนุกรรมการประกาศใช้[ 32 ]

กำเนิดของแมกมา

เปลือกโลกมีความหนาเฉลี่ยประมาณ 35 กิโลเมตร (22 ไมล์) ใต้ทวีปแต่มีความหนาเฉลี่ยเพียงประมาณ 7-10 กิโลเมตร (4.3-6.2 ไมล์) ใต้ทะเลเปลือกโลกภาคพื้นทวีปประกอบด้วยหินตะกอนเป็นหลัก วางตัวอยู่บนฐาน หินผลึก ที่เกิดจากหินแปรและหินอัคนีหลากหลายชนิด รวมถึงหินแกรนูไลต์และหิน แกรนิต เปลือกโลกใต้มหาสมุทรประกอบด้วยหิน บะซอลต์ และ หินแกบโบรเป็นหลักทั้งเปลือกโลกภาคพื้นทวีปและใต้มหาสมุทรวางตัวอยู่บนหินเพริโดไทต์ของชั้นแมนเทิล

หินอาจหลอมเหลวได้เนื่องจากการลดลงของความดัน การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบ (เช่น การเติมน้ำ) การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ หรือการรวมกันของกระบวนการเหล่านี้

กลไกอื่นๆ เช่น การหลอมเหลวจากการชนของอุกกาบาตอาจมีความสำคัญน้อยกว่าในปัจจุบัน แต่การชนในช่วงการก่อตัวของโลกนำไปสู่การหลอมเหลวอย่างกว้างขวาง และบริเวณนอกสุดหลายร้อยกิโลเมตรของโลกในยุคแรกเริ่มนั้นอาจเป็นมหาสมุทรของแมกมา การชนของอุกกาบาตขนาดใหญ่ในช่วงหลายร้อยล้านปีที่ผ่านมาได้รับการเสนอว่าเป็นกลไกหนึ่งที่รับผิดชอบต่อการเกิดแมกมาบะซอลต์อย่างกว้างขวางในแหล่งหินอัคนีขนาดใหญ่หลายแห่ง

การลดความดัน

การหลอมเหลวจากการลดความดันเกิดขึ้นเนื่องจากความดันลดลง[ 40 ]

อุณหภูมิโซลิดัสของหินส่วนใหญ่ (อุณหภูมิที่ต่ำกว่านั้นหินจะแข็งตัวสมบูรณ์) จะเพิ่มขึ้นตามความดันที่เพิ่มขึ้นในกรณีที่ไม่มีน้ำ หินเพริโดไทต์ที่อยู่ลึกในชั้นแมนเทิลของโลกอาจมีอุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิโซลิดัสที่ระดับตื้นกว่า หากหินดังกล่าวเคลื่อนตัวขึ้นมาในระหว่างการพาความร้อนของแมนเทิลที่เป็นของแข็ง มันจะเย็นลงเล็กน้อยเมื่อขยายตัวในกระบวนการอะเดียแบติกแต่การเย็นตัวนั้นมีเพียงประมาณ 0.3 องศาเซลเซียสต่อกิโลเมตร การศึกษาเชิงทดลองกับ ตัวอย่าง หินเพริโดไทต์ ที่เหมาะสม แสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิโซลิดัสเพิ่มขึ้น 3 ถึง 4 องศาเซลเซียสต่อกิโลเมตร หากหินเคลื่อนตัวขึ้นไปสูงพอ มันจะเริ่มหลอมเหลว หยดของเหลวที่หลอมเหลวสามารถรวมตัวกันเป็นปริมาตรที่ใหญ่ขึ้นและแทรกตัวขึ้นไปด้านบน กระบวนการหลอมเหลวจากการเคลื่อนที่ขึ้นของแมนเทิลที่เป็นของแข็งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อวิวัฒนาการของโลก

การหลอมละลายจากการลดความดันทำให้เกิดเปลือกโลกใต้มหาสมุทรที่สันกลางมหาสมุทรนอกจากนี้ยังทำให้เกิดภูเขาไฟในบริเวณภายในแผ่นเปลือกโลก เช่น ยุโรป แอฟริกา และพื้นทะเลแปซิฟิก ที่นั่นมีการระบุสาเหตุต่างๆ กันไป ไม่ว่าจะเป็นการพุ่งขึ้นของมวลแมกมา (สมมติฐานมวลแมกมา) หรือการขยายตัวภายในแผ่นเปลือกโลก (สมมติฐานแผ่นเปลือกโลก) [ 41 ]

ผลกระทบของน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์

การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของหินที่เป็นสาเหตุหลักของการเกิดแมกมาคือการเติมน้ำ น้ำจะลดอุณหภูมิโซลิดัสของหินที่ความดันที่กำหนด ตัวอย่างเช่น ที่ระดับความลึกประมาณ 100 กิโลเมตร เพริโดไทต์จะเริ่มหลอมเหลวที่อุณหภูมิประมาณ 800 °C ในกรณีที่มีน้ำมากเกินไป แต่จะหลอมเหลวที่อุณหภูมิประมาณ 1,500 °C หรือสูงกว่านั้นในกรณีที่ไม่มีน้ำ[ 42 ]น้ำถูกขับออกจากลิโทสเฟียร์ มหาสมุทร ในเขตมุดตัวและทำให้เกิดการหลอมเหลวในเนื้อโลกด้านบน แมกมาที่มีน้ำซึ่งประกอบด้วยบะซอลต์และแอนเดไซต์เกิดขึ้นโดยตรงและโดยอ้อมอันเป็นผลมาจากการขาดน้ำในระหว่างกระบวนการมุดตัว แมกมาดังกล่าวและแมกมาที่ได้มาจากแมกมาเหล่านี้ก่อตัวเป็นหมู่เกาะโค้งเช่น หมู่เกาะในวงแหวนไฟแปซิฟิกแมกมาเหล่านี้ก่อตัวเป็นหินใน ชุด แคลก-อัลคาไลน์ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของเปลือกโลกภาคพื้นทวีป

การเติมคาร์บอนไดออกไซด์เป็นสาเหตุของการก่อตัวของแมกมาที่สำคัญน้อยกว่าการเติมน้ำ แต่การกำเนิดของแมกมาบางชนิดที่มีซิลิกาไม่อิ่มตัวนั้นเกิดจากการที่คาร์บอนไดออกไซด์มีอิทธิพลเหนือน้ำในบริเวณแหล่งกำเนิดของเนื้อโลก การทดลองแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิโซลิดัสของเพริโดไทต์ลดลงประมาณ 200 °C ในช่วงความดันแคบๆ ที่ความดันซึ่งสอดคล้องกับความลึกประมาณ 70 กม. เมื่อมีคาร์บอนไดออกไซด์อยู่ ที่ความลึกมากขึ้น คาร์บอนไดออกไซด์อาจมีผลมากขึ้น: ที่ความลึกประมาณ 200 กม. อุณหภูมิการหลอมเหลวเริ่มต้นขององค์ประกอบเพริโดไทต์ที่มีคาร์บอเนตนั้นต่ำกว่าองค์ประกอบเดียวกันที่ไม่มีคาร์บอนไดออกไซด์ 450 °C ถึง 600 °C [ 43 ]แมกมาของหินประเภทต่างๆ เช่นเนเฟลินไนต์ คาร์บอนาไทต์และคิมเบอร์ไลต์เป็นหนึ่งในหินที่อาจเกิดขึ้นได้หลังจากคาร์บอนไดออกไซด์ไหลเข้าสู่เนื้อโลกที่ความลึกมากกว่าประมาณ 70 กม.

อุณหภูมิเพิ่มสูงขึ้น

การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิเป็นกลไกที่พบได้บ่อยที่สุดสำหรับการก่อตัวของแมกมาภายในเปลือกโลกภาคพื้นทวีป การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิดังกล่าวอาจเกิดขึ้นเนื่องจากการแทรกตัวขึ้นของแมกมาจากชั้นแมนเทิล อุณหภูมิยังสามารถเกินจุดหลอมเหลวของหินเปลือกโลกในเปลือกโลกภาคพื้นทวีปที่หนาขึ้นจากการบีบอัดที่ขอบแผ่นเปลือกโลก ขอบแผ่นเปลือกโลกระหว่างมวลทวีปอินเดียและเอเชียเป็นตัวอย่างที่ได้รับการศึกษาอย่างดี เนื่องจาก ที่ราบสูง ทิเบตทางตอนเหนือของขอบแผ่นเปลือกโลกมีเปลือกโลกหนาประมาณ 80 กิโลเมตร ซึ่งหนาเป็นสองเท่าของเปลือกโลกภาคพื้นทวีปปกติ การศึกษาความต้านทาน ไฟฟ้า ที่ได้จากข้อมูลแมกเนโตเทลลูริกตรวจพบชั้นที่ดูเหมือนจะมีซิลิเกตหลอมเหลวและทอดยาวอย่างน้อย 1,000 กิโลเมตรภายในเปลือกโลกชั้นกลางตามขอบทางใต้ของที่ราบสูงทิเบต[ 44 ]หินแกรนิตและไรโอไลต์เป็นหินอัคนีประเภทหนึ่งที่มักถูกตีความว่าเป็นผลผลิตจากการหลอมละลายของเปลือกโลกภาคพื้นทวีปเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิอาจมีส่วนทำให้ ธรณีภาคที่ถูกดึงลงมาในเขตมุดตัวของแผ่นเปลือกโลก หลอมละลายได้เช่นกัน

วิวัฒนาการของแมกมา

แผนภาพแสดงหลักการเบื้องหลังการตกผลึกแบบเศษส่วนในแมกมา ขณะที่เย็นตัวลง องค์ประกอบของแมกมาจะเปลี่ยนแปลงไปเนื่องจากแร่ธาตุต่างๆ ตกผลึกจากของเหลวหลอมเหลว1 : โอลิวีนตกผลึก; 2 : โอลิวีนและไพรอกซีนตกผลึก; 3 : ไพรอกซีนและแพลจิโอเคลสตกผลึก; 4 : แพลจิโอเคลสตกผลึก ที่ก้นของแหล่งกักเก็บแมกมาจะเกิดหินสะสมตัวขึ้น

โดยทั่วไปแล้ว แมกมาส่วนใหญ่จะหลอมเหลวอย่างสมบูรณ์เพียงช่วงเวลาสั้นๆ ในประวัติศาสตร์ของมันเท่านั้น ส่วนใหญ่แล้วจะเป็นส่วนผสมของของเหลวหลอมเหลวและผลึก และบางครั้งก็มีฟองก๊าซด้วย ของเหลวหลอมเหลว ผลึก และฟองก๊าซมักมีความหนาแน่นต่างกัน ดังนั้นจึงสามารถแยกตัวออกจากกันได้เมื่อแมกมามีการเปลี่ยนแปลง

เมื่อแมกมาเย็นตัวลง แร่ธาตุต่างๆ มักจะตกผลึกจากของเหลวหลอมเหลวที่อุณหภูมิแตกต่างกัน ( การตกผลึกแบบแยกส่วน ) เมื่อแร่ธาตุตกผลึก องค์ประกอบของของเหลวหลอมเหลวที่เหลืออยู่มักจะเปลี่ยนแปลงไป หากผลึกแยกตัวออกจากของเหลวหลอมเหลว องค์ประกอบของของเหลวหลอมเหลวที่เหลืออยู่จะแตกต่างจากแมกมาดั้งเดิม ตัวอย่างเช่น แมกมาที่มีองค์ประกอบแบบแกบโบรสามารถสร้างของเหลวหลอมเหลวที่เหลืออยู่ที่มี องค์ประกอบแบบ แกรนิติกได้หากผลึกที่เกิดขึ้นในช่วงแรกแยกตัวออกจากแมกมา แกบโบรอาจมี อุณหภูมิ หลอมเหลวใกล้ 1,200 °C และของเหลวหลอมเหลวที่มีองค์ประกอบแบบแกรนิติกที่ได้มาอาจมีอุณหภูมิหลอมเหลวต่ำถึงประมาณ 700 °C ธาตุที่ไม่เข้ากันจะมีความเข้มข้นในส่วนที่เหลือสุดท้ายของแมกมาในระหว่างการตกผลึกแบบแยกส่วนและในของเหลวหลอมเหลวแรกที่เกิดขึ้นในระหว่างการหลอมเหลวบางส่วน กระบวนการใดกระบวนการหนึ่งสามารถสร้างแมกมาที่ตกผลึกเป็นเพกมาไทต์ ซึ่ง เป็นหินประเภทหนึ่งที่มักอุดมไปด้วยธาตุที่ไม่เข้ากันอนุกรมปฏิกิริยาของโบเวนมีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจลำดับในอุดมคติของการตกผลึกแบบแยกส่วนของแมกมาเทอร์โมบารอมิเตอร์ไคลโนไพรอกซีนถูกนำมาใช้เพื่อกำหนดสภาวะอุณหภูมิและความดันที่เกิดการแยกตัวของแมกมาสำหรับหินอัคนีชนิดต่างๆ

องค์ประกอบของแมกมาสามารถกำหนดได้จากกระบวนการอื่นๆ นอกเหนือจากการหลอมละลายบางส่วนและการตกผลึกแบบเศษส่วน ตัวอย่างเช่น แมกมามักมีปฏิสัมพันธ์กับหินที่มันแทรกตัวเข้าไป ทั้งโดยการหลอมละลายหินเหล่านั้นและโดยการทำปฏิกิริยากับหินเหล่านั้น แมกมาที่มีองค์ประกอบต่างกันสามารถผสมกันได้ ในบางกรณีที่หายาก สารหลอมเหลวอาจแยกตัวออกเป็นสารหลอมเหลวสองชนิดที่ไม่สามารถผสมกันได้และมีองค์ประกอบที่แตกต่างกัน

นิรุกติศาสตร์

ดูเพิ่มเติม

หมายเหตุ

  1. ^ 15% คือผลรวมทางเลขคณิตของพื้นที่สำหรับหินอัคนีแทรกซึม (7%) บวกกับพื้นที่สำหรับหินภูเขาไฟพุ่งออกมา (8%) [ 2 ]
  • หินอัคนีของ USGS ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 21 กุมภาพันธ์ 2013 ที่Wayback Machine
  • แผนผังแสดงการจำแนกประเภทหินอัคนี
  • ทัวร์ชมหินอัคนี: บทนำเกี่ยวกับหินอัคนี
  • ระบบการจำแนกประเภทหินอัคนีของ IUGS
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Igneous_rock&oldid=1357382871 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ หินอัคนี

หินอัคนี ( igneous มาจากภาษาละตินigneusแปล ว่า ' ลุกเป็นไฟ' ) หรือหินแมกมาเป็นหนึ่งในสามประเภทหิน หลัก...

ความสำคัญทางธรณีวิทยา

หินอัคนีและหินแปรประกอบขึ้นเป็น 90–95% ของเปลือกโลกชั้นบนสุด 16 กิโลเมตร (9.9 ไมล์) ตามปริมาตร [ 1 ] หินอัคนีประกอบขึ้นเป็นประมาณ 15% ของพื้นผิวโลกในปัจจุบัน [ หมายเหตุ 1 ] เปลือกโลกส่วนที่เป็น มหาสมุทร ส่วนใหญ่ ประกอบด้วยหินอัคนี

สภาพทางธรณีวิทยา

หินอัคนีอาจเป็นหิน แทรกซึม ( หินพุโทนิก และหินใต้ผิวดิน) หรือ หินพุพุ่ง ( หินภูเขาไฟ ) ก็ได้

รุกล้ำ

หินอัคนีแทรกซึมเป็นหินอัคนีส่วนใหญ่ เกิดจากแมกมาที่เย็นตัวและแข็งตัวภายในเปลือกโลก กลุ่มหินแทรกซึมเรียกว่า การแทรกซึม (intrusions ) และถูกล้อมรอบด้วยหินเดิม (เรียกว่า หินพื้นฐาน ) หินพื้นฐานเป็น ฉนวนกันความร้อน ที่ดีเยี่ยม ดังนั้นแมกมาจึงเย็นตัวลงอย่างช้าๆ...