화성암

화성암은 발생 방식, 질감, 광물학, 화학 성분 및 기하학적 구조에 따라 분류됩니다. 화성 체.

다양한 유형의 화성암의 분류는 화성암이 형성된 조건에 대한 중요한 정보를 제공 할 수 있습니다. 화성암의 분류에 사용되는 두 가지 중요한 변수는 냉각 이력에 크게 의존하는 입자 크기와 암석의 미네랄 구성입니다. 장석, 석영 또는 장석, 감람석, 파이 록센, 각섬석 및 미카는 거의 모든 화성암 형성에 중요한 미네랄이며 이러한 암석 분류의 기본입니다. 존재하는 다른 모든 광물은 거의 모든 화성암에서 불필요한 것으로 간주되며 보조 광물이라고합니다. 다른 필수 미네랄을 포함한 화성암의 종류는 매우 드물지만 필수 탄산염을 포함하는 탄산염을 포함합니다.

간단한 분류에서 화성암 종류는 존재하는 장석의 종류, 존재 여부에 따라 구분됩니다. 또는 석영의 부재 및 장석이나 석영이없는 암석에는 철 또는 마그네슘 광물의 유형이 존재합니다. 석영 (구성의 실리카)을 포함하는 암석은 실리카가 과포화되어 있습니다. feldspathoids가있는 암석은 feldspathoids가 석영과 안정적으로 공존 할 수 없기 때문에 실리카가 과소 포화되어 있습니다.

육안으로 볼 수있을만큼 큰 결정을 가진 화성암을 phaneritic이라고합니다. 너무 작아서 볼 수없는 결정을 가진 것은 무 현상이라고합니다. 일반적으로 말해서 phaneritic은 침입적인 기원을 의미합니다. aphanitic an extrusive one.

더 세밀한 매트릭스에 박힌 더 크고 명확하게 식별 가능한 결정을 가진 화성암을 반암이라고합니다. 반암 질감은 마그마의 주요 질량이 더 미세하고 균일 한 물질로 결정되기 전에 일부 결정이 상당한 크기로 성장할 때 발생합니다.

화성암은 질감과 구성에 따라 분류됩니다. 질감은 암석을 구성하는 미네랄 입자 또는 결정의 크기, 모양 및 배열을 나타냅니다.

질감

질감은 화산암의 이름을 지정하는 데 중요한 기준입니다. 광물 입자의 크기, 모양, 방향 및 분포와 입자 간 관계를 포함한 화산암의 질감은 암석이 응회암, 화쇄 용암 또는 단순한 용암으로 불리는 지 여부를 결정합니다. 그러나 텍스처는 화산암 분류의 하위 부분 일뿐입니다. 대부분의 경우 극도로 미세한지면 질량을 가진 암석이나 화산재로 형성 될 수있는 기공 응회암에서 수집 한 화학 정보가 필요하기 때문입니다.

질감 기준은 대부분의 광물이 육안으로 보이거나 적어도 손으로 렌즈, 돋보기 또는 현미경을 사용하여 볼 수있는 침입 암석을 분류 할 때 덜 중요합니다. 심성 암석은 또한 조직이 덜 다양하고 독특한 구조 직물을 나타내는 경향이 적습니다. 텍스처 용어는 큰 플루 톤의 다른 침입 단계를 구별하는 데 사용할 수 있습니다. 예를 들어 반암 마진을 큰 침입 체, 반암 스톡 및 아 화산 둑으로 구분할 수 있습니다. 광물 학적 분류는 심성 암석을 분류하는 데 가장 자주 사용됩니다. 화학적 분류는 화산암을 분류하는 데 선호되며 phenocryst 종은 접두사로 사용됩니다. “감람석 함유 picrite”또는 “orthoclase-phyric rhyolite”.

광물 학적 분류

IUGS는 가능한 한 광물 성분에 따라 화성암을 분류 할 것을 권장합니다. 이것은 거친 입자의 침입 화성암에 대해서는 간단하지만 미세 입자의 화산암에 대해서는 현미경으로 얇은 부분을 검사해야 할 수 있으며 유리 화산암에는 불가능할 수 있습니다. 그런 다음 암석을 화학적으로 분류해야합니다.

침입 암석의 광물 학적 분류는 암석이 초 고광석인지, 탄산염인지 또는 등불인지 결정하는 것으로 시작됩니다.Ultramafic 암석은 90 % 이상의 철분 및 마그네슘이 풍부한 광물 (예 : 뿔 블렌드, 파이 록센 또는 감람석)을 포함하며 이러한 암석에는 자체 분류 체계가 있습니다. 마찬가지로, 50 % 이상의 탄산염 광물을 함유 한 암석은 탄산염으로 분류되는 반면, 램프로 피어는 희귀 한 초 칼륨 암석입니다. 둘 다 상세한 광물학에 따라 추가로 분류됩니다.

대부분의 경우 암석은 상당한 석영, 장석 또는 장석과 함께보다 전형적인 광물 구성을 가지고 있습니다. 분류는 존재하는 다른 모든 광물을 무시하고 이러한 광물로 구성된 암석의 전체 부분에서 석영, 알칼리 장석, 사장석 및 장석의 비율을 기반으로합니다. 이 백분율은 암석 유형을 즉시 결정하는 QAPF 다이어그램의 어딘가에 암석을 배치합니다. 섬록암-개 브로-아 노르 타이트 장과 같은 몇몇 경우에는 최종 분류를 결정하기 위해 추가적인 광물 학적 기준을 적용해야합니다.

화산암의 광물학을 결정할 수있는 곳에서는 다음을 사용하여 분류됩니다. 동일한 절차이지만 필드가 화산암 유형에 해당하는 수정 된 QAPF 다이어그램이 있습니다.

화학 분류 및 암석학

화산암을 광물학으로 분류하는 것이 비현실적인 경우 암석을 화학적으로 분류해야합니다.

중요한 광물은 비교적 적습니다. 광물이 결정화되는 마그마는 특정 원소 만 풍부하기 때문에 일반적인 화성암의 형성 : 실리코 n, 산소, 알루미늄, 나트륨, 칼륨, 칼슘, 철 및 마그네슘. 이들은 모든 화성암의 90 % 이상을 차지하는 규산염 광물을 형성하기 위해 결합하는 원소입니다. 화성암의 화학은 주 원소와 부 원소와 미량 원소에 대해 다르게 표현됩니다. 주 원소와 부 원소의 함량은 일반적으로 산화물의 중량 % (예 : 51 % SiO2 및 1.50 % TiO2)로 표시됩니다. 풍부한 미량 원소는 일반적으로 중량 기준 백만 분율 (예 : Ni 420ppm 및 Sm 5.1ppm)로 표시됩니다. “미량 원소”라는 용어는 일반적으로 대부분의 암석에 존재하는 100ppm 이하의 풍부 원소에 사용되지만 일부 미량 원소는 1,000ppm을 초과하는 풍부도의 일부 암석에 존재할 수 있습니다. 암석 구성의 다양성은 방대한 양의 분석 데이터에 의해 정의되었습니다. 미국 국립 과학 재단이 후원하는 사이트를 통해 웹에서 230,000 개 이상의 암석 분석에 액세스 할 수 있습니다 (EarthChem에 대한 외부 링크 참조).

가장 중요한 단일 성분은 석영으로 발생하거나 장석 또는 기타 광물과 같은 다른 산화물과 결합 된 실리카, SiO2입니다. 침입 성 암석과 화산암은 화학적으로 총 실리카 함량에 따라 광범위한 범주로 분류됩니다.

• 지옥 석 암석은 실리카 함량이 가장 높고 주로 지옥 석 광물 인 석영과 장석으로 구성됩니다. 이 암석 (화강암, 유문암)은 일반적으로 밝은 색을 띠며 상대적으로 밀도가 낮습니다.
• 중간 암석은 적당한 함량의 실리카를 가지고 있으며 주로 장석으로 구성되어 있습니다. 이 암석 (섬록암, 안산암)은 일반적으로 지옥 암보다 색이 어둡고 다소 밀도가 높습니다.
• Mafic 암석은 상대적으로 실리카 함량이 낮으며 대부분 파이 록센, 감람석 및 석회 사장석으로 구성됩니다. 이 암석 (현무암, gabbro)은 일반적으로 어두운 색을 띠고 지옥 암보다 밀도가 높습니다.
• Ultramafic 암석은 실리카 함량이 매우 낮으며 mafic 광물 (komatiite, dunite)의 90 % 이상을 포함합니다.

이 분류는 다음 표에 요약되어 있습니다.

	작품
발생 방식	펠식 (> 63 % SiO2)	중급 (52 % ~ 63 % SiO2)	Mafic (45 % ~ 52 % SiO2)	초음파 (< 45 % SiO2)
침입 형	화강암	다이오 라이트	Gabbro	페리도 타이트
압출 형	유문암	안산암	현무암	Komatiite

알칼리 금속 산화물 (Na2O + K2O)의 비율은 화학적 분류의 중요성에서 실리카 다음으로 두 번째입니다. 화산암.실리카 및 알칼리 금속 산화물 백분율은 대부분의 화산암을 즉시 분류하기에 충분한 TAS 다이어그램에 화산암을 배치하는 데 사용됩니다. trachyandesite 필드와 같은 일부 필드의 암석은 칼륨 대 나트륨의 비율에 따라 추가로 분류됩니다 (칼륨 trachyandesites는 latites이고 sodic trachyandesites는 benmoreite입니다). 더 mafic 필드 중 일부는 규범 적 광물학에 의해 더 세분화되거나 정의되며, 화학적 구성을 기반으로 암석에 대해 이상적인 광물 조성이 계산됩니다. 예를 들어, basanite는 높은 규범 적 감람석 함량으로 테프 라이트와 구별됩니다.

기본 TAS 분류에 대한 기타 개선 사항은 다음과 같습니다.

이전 용어에서 실리카 과포화 암석은 규산 또는 SiO2가 66 %를 초과하는 산성이고 규산염 계열 용어 인 석영 석이 가장 규산에 적용되었습니다. 규범적인 feldspathoid는 암석을 실리카가 불포화 된 것으로 분류합니다. 예를 들어 nephelinite가 있습니다.

마그마는 더 나뉩니다. 세 가지 계열로 :

• tholeiitic 계열 – 현무암 안산암과 안산암
• 석회 알칼리 계열 – 안산암
• 알칼리 계열 – 하위 그룹 알칼리성 현무암 및 희귀하고 매우 높은 칼륨 함유 (예 : 쇼쇼 니트) 용암.

알칼리 계열은 TAS 다이어그램에서 다른 두 가지와 구별 할 수 있으며, 총 알칼리 산화물이 더 높습니다. 주어진 실리카 함량, 그러나 tholeiitic 및 calc-alkaline 시리즈는 TAS 다이어그램에서 거의 동일한 부분을 차지합니다. 총 알칼리와 철 및 마그네슘 함량을 비교하여 구별됩니다.

이 세 가지 마그마 시리즈는 다양한 판 구조 설정에서 발생합니다. Tholeiitic 마그마 계열 암석은 예를 들어 중앙 바다 능선, 백호 분지, 핫스팟에 의해 형성된 해양 섬, 섬 호 및 대륙의 대규모 화성 지역에서 발견됩니다.

세 계열 모두 비교적 가까운 곳에서 발견됩니다. 섭입 구역의 깊이 및 나이와 관련이있는 섭입 구역에서 서로 근접. tholeiitic 마그마 시리즈는 비교적 얕은 깊이에서 마그마에 의해 형성된 젊은 섭입 구역 위에 잘 나타납니다. 석회-알칼리 및 알칼리 계열은 성숙한 섭입 구역에서 볼 수 있으며 더 깊은 마그마와 관련이 있습니다. 안산암과 현무암 안산암은 석회-알칼리성 마그마를 나타내는 섬 호에서 가장 풍부한 화산암입니다. 일부 섬 호는 화산암이 트렌치에서 멀어짐에 따라 알칼리성 석회암 (칼칼 칼리 성)에서 변화하는 일본 섬 호 시스템에서 볼 수 있듯이 화산 계열을 분포 시켰습니다.

분류 역사

일부 화성암 이름은 현대 지질학 시대 이전으로 거슬러 올라갑니다. 예를 들어, 용암에서 파생 된 암석의 특정 구성을 설명하는 현무암은 1546 년 그의 작품 De Natura Fossilium에서 Georgius Agricola로 거슬러 올라갑니다. 화강암이라는 단어는 적어도 1640 년대로 거슬러 올라가며 단순히 “과립 암”을 의미하는 프랑스 화강암 또는 이탈리아 화강암에서 파생되었습니다. 유문암이라는 용어는 1860 년 독일 여행자이자 지질학자인 Ferdinand von Richthofen에 의해 도입되었습니다. 새로운 암석 유형의 이름은 19 세기에 가속화되어 20 세기 초에 정점에 달했습니다.

화성암의 초기 분류의 대부분 지질 학적 연대와 암석의 발생에 근거했습니다. 그러나 1902 년 미국의 암석 학자 Charles Whitman Cross, Joseph P. Iddings, Louis V. Pirsson 및 Henry Stephens Washington은 기존의 모든 화성암 분류를 폐기하고 화학 분석을 기반으로 한 “정량적”분류로 대체해야한다고 제안했습니다. 그들은 기존 용어의 대부분이 얼마나 모호하고 종종 비 과학적인지 보여 주었고 화성암의 화학적 구성이 가장 근본적인 특성이기 때문에 최고의 위치로 올라 가야한다고 주장했습니다.

지 질적 발생, 구조, 광물 학적 구성 (지금까지 암석 종을 구별하는 기준이되는 기준)은 배경으로 강등되었습니다. 완성 된 암석 분석은 먼저 마그마가 결정화 될 때 형성 될 것으로 예상되는 암석 형성 광물 (예 : 석영 장석, 감람석, 아 케르 만 나이트, Feldspathoids, 마그네타이트, 커런덤 등)의 관점에서 해석됩니다. 암석은 이들 광물의 상대적인 비율에 따라 엄격하게 그룹으로 나뉩니다. 이 새로운 분류 체계는 센세이션을 일으켰지 만 현장 작업에서 유용성이 부족하다는 비판을 받았으며 분류 체계는 1960 년대에 폐기되었습니다.그러나 규범 적 광물학의 개념은 지속되었고 Cross와 그의 공동 조사자들의 작업은 새로운 분류 체계에 영감을 불어 넣었습니다.

이 중 화성암을 4 개의 시리즈로 나눈 MA Peacock의 분류 체계가있었습니다. : 알칼리, 알칼리-칼슘, 칼슘-알칼리 및 칼슘 시리즈. 알칼리 계열에 대한 그의 정의와 calc-alkali라는 용어는 W.Q와 함께 널리 사용되는 Irvine-Barager 분류의 일부로 계속 사용됩니다. Kennedy s tholeiitic series.

1958 년까지 약 12 개의 별도 분류 체계와 최소 1637 개의 암석 유형 이름이 사용되었습니다. 그해 Albert Streckeisen은 화성암 분류에 대한 리뷰 기사를 작성하여 궁극적으로 1989 년까지 단일 분류 체계가 합의되었고 2005 년에 추가로 개정되었습니다. 권장 암석 이름의 수는 316 개로 줄었습니다. 소위원회에 의해 공표 된 이름.