Stâncă ignegă

Rocile magne sunt clasificate în funcție de modul de apariție, textura, mineralogia, compoziția chimică și geometria corpul igneu.

Clasificarea numeroaselor tipuri de roci magmatice poate furniza informații importante despre condițiile în care s-au format. Două variabile importante utilizate pentru clasificarea rocilor magmatice sunt dimensiunea particulelor, care depinde în mare măsură de istoricul de răcire și de compoziția minerală a rocii. Feldspatii, cuarțul sau feldspatoizii, olivinele, piroxenii, amfibolii și micele sunt toate minerale importante în formarea a aproape toate rocile magmatice și sunt elementare pentru clasificarea acestor roci. Toate celelalte minerale prezente sunt considerate neesențiale în aproape toate rocile magmatice și sunt numite minerale accesorii. Tipurile de roci magmatice cu alte minerale esențiale sunt foarte rare, dar includ carbonatitele, care conțin carbonați esențiali.

Într-o clasificare simplificată, tipurile de roci magmatice sunt separate pe baza tipului de feldspat prezent, prezența sau absența cuarțului și în roci fără feldspat sau cuarț, tipul de fier sau de magneziu prezente. Rocile care conțin cuarț (silice în compoziție) sunt suprasaturate cu siliciu. Rocile cu feldspathoids sunt subsaturate cu silice, deoarece feldspathoids nu pot coexista într-o asociere stabilă cu cuarț.

Roci ignee care au cristale suficient de mari pentru a fi văzute cu ochiul liber sunt numite faneritice; cele cu cristale prea mici pentru a fi văzute sunt numite afanitice. În general, faneriticul implică o origine intruzivă; afanitic una extruzivă.

O rocă magmatică cu cristale mai mari, clar discernibile încorporate într-o matrice cu granulație mai fină este denumită porfir. Textura porfirică se dezvoltă atunci când unele dintre cristale cresc până la dimensiuni considerabile înainte ca masa principală a magmei să cristalizeze ca material uniform, cu granulație mai fină.

Rocile magnee sunt clasificate pe baza texturii și a compoziției. Textura se referă la dimensiunea, forma și dispunerea boabelor minerale sau a cristalelor din care este compusă roca.

Textură

Textura este un criteriu important pentru denumirea rocilor vulcanice. Textura rocilor vulcanice, inclusiv dimensiunea, forma, orientarea și distribuția boabelor minerale și relațiile intergrain, vor determina dacă roca este denumită tuf, lavă piroclastică sau lavă simplă. Cu toate acestea, textura este doar o parte subordonată a clasificării rocilor vulcanice, deoarece cel mai adesea trebuie să existe informații chimice culese din roci cu masă de sol extrem de fină sau din tufuri de cascadă, care pot fi formate din cenușă vulcanică.

Criteriile texturale sunt mai puțin critice în clasificarea rocilor intruzive în care majoritatea mineralelor vor fi vizibile cu ochiul liber sau cel puțin folosind o lentilă manuală, lupă sau microscop. Rocile plutonice tind, de asemenea, să fie mai puțin variate textural și mai puțin predispuse la afișarea țesăturilor structurale distinctive. Termenii texturali pot fi utilizați pentru a diferenția diferitele faze intruzive ale plutonilor mari, de exemplu marginile porfirice la corpurile intruzive mari, stocurile de porfir și digurile subvolcanice. Clasificarea mineralogică este cea mai des utilizată pentru clasificarea rocilor plutonice. Clasificările chimice sunt preferate pentru clasificarea rocilor vulcanice, cu specii de fenocristal utilizate ca prefix, de ex. „picrit care poartă olivină” sau „riolit ortoclasic-filic”.

Clasificare mineralogică

IUGS recomandă clasificarea rocilor magmatice după compoziția lor minerală ori de câte ori este posibil. Acest lucru este simplu pentru roca magmatică intruzivă cu granulație grosieră, dar poate necesita examinarea secțiunilor subțiri la microscop pentru roca vulcanică cu granulație fină și poate fi imposibilă pentru roca vulcanică sticloasă. Roca trebuie apoi clasificată chimic.

Clasificarea mineralogică a unei roci intruzive începe prin determinarea dacă roca este ultramafică, o carbonatită sau un lamprofir.O rocă ultramafică conține peste 90% din minerale bogate în fier și magneziu, cum ar fi hornblendă, piroxen sau olivină, iar astfel de roci au propria lor schemă de clasificare. La fel, rocile care conțin peste 50% minerale carbonatice sunt clasificate drept carbonatite, în timp ce lamprofirele sunt roci ultrapotassice rare. Ambele sunt clasificate în continuare pe baza mineralogiei detaliate.

În marea majoritate a cazurilor, roca are o compoziție minerală mai tipică, cu cuarț semnificativ, feldspati sau feldspatoizi. Clasificarea se bazează pe procentele de cuarț, feldspat alcalin, plagioclază și feldspatoidă din fracția totală a rocii compuse din aceste minerale, ignorând toate celelalte minerale prezente. Aceste procente plasează roca undeva pe diagrama QAPF, care deseori determină imediat tipul de rocă. În câteva cazuri, cum ar fi câmpul diorit-gabro-anortit, trebuie aplicate criterii mineralogice suplimentare pentru a determina clasificarea finală.

În cazul în care mineralogia unei roci vulcanice poate fi determinată, aceasta este clasificată folosind aceeași procedură, dar cu o diagramă QAPF modificată ale cărei câmpuri corespund tipurilor de roci vulcanice.

Clasificare chimică și petrologie

Când nu este practic să clasificați o rocă vulcanică după mineralogie, roca trebuie clasificată chimic.

Există relativ puține minerale care sunt importante în formarea rocilor magmatice comune, deoarece magma din care cristalizează mineralele este bogată doar în anumite elemente: silico n, oxigen, aluminiu, sodiu, potasiu, calciu, fier și magneziu. Acestea sunt elementele care se combină pentru a forma mineralele silicatice, care reprezintă peste nouăzeci la sută din toate rocile magmatice. Chimia rocilor magmatice este exprimată diferit pentru elementele majore și minore și pentru oligoelemente. Conținutul de elemente majore și minore este exprimat în mod convențional ca procente în greutate oxizi (de exemplu, 51% SiO2 și 1,50% TiO2). Abundențele de oligoelemente sunt exprimate în mod convențional ca părți pe milion în greutate (de exemplu, 420 ppm Ni și 5,1 ppm Sm). Termenul „oligoelement” este de obicei folosit pentru elementele prezente în majoritatea rocilor la abundențe mai mici de 100 ppm sau cam așa, dar unele oligoelemente pot fi prezente în unele roci la abundențe care depășesc 1.000 ppm. Diversitatea compozițiilor de roci a fost definită de o masă imensă de date analitice – peste 230.000 de analize de roci pot fi accesate pe web printr-un site sponsorizat de Fundația Națională pentru Științe din SUA (a se vedea linkul extern către EarthChem).

Cea mai importantă componentă este silice, SiO2, indiferent dacă apare ca cuarț sau combinat cu alți oxizi ca feldspati sau alte minerale. Ambele roci intruzive și vulcanice sunt grupate chimic după conținutul total de silice în categorii largi.

• Rocile felsice au cel mai mare conținut de silice și sunt compuse în principal din mineralele felsice cuarț și feldspat. Aceste roci (granit, riolit) sunt de obicei de culoare deschisă și au o densitate relativ scăzută.
• Rocile intermediare au un conținut moderat de silice și sunt compuse în principal din feldspati. Aceste roci (diorit, andezit) sunt de obicei mai închise la culoare decât rocile felsice și ceva mai dense.
• Rocile mafice au un conținut relativ scăzut de siliciu și sunt compuse în principal din piroxeni, olivine și plagioclază calcică. Aceste roci (bazalt, gabbro) sunt de obicei de culoare închisă și au o densitate mai mare decât rocile felsice.
• Roca ultramafică este foarte scăzută în silice, cu mai mult de 90% din minerale mafice (komatiite, dunite).

Această clasificare este rezumată în următorul tabel:

tr . rocă vulcanică.Procentele de siliciu și oxid de metal alcalin sunt utilizate pentru a plasa roca vulcanică pe diagrama TAS, care este suficientă pentru a clasifica imediat majoritatea rocilor vulcanice. Rocile din unele câmpuri, cum ar fi câmpul trahandesitic, sunt clasificate în continuare prin raportul potasiu la sodiu (astfel încât trahandesitele potasice sunt latite, iar trahandesitele sodice sunt benmoreite). Unele dintre câmpurile mai mafice sunt în continuare subdivizate sau definite prin mineralogie normativă, în care se calculează o compoziție minerală idealizată pentru rocă pe baza compoziției sale chimice. De exemplu, bazanitul se distinge de tefrit prin conținutul ridicat de olivină normativ.

Alte rafinări ale clasificării de bază TAS includ:

În terminologia mai veche, rocile suprasaturate cu silice erau numite silicice sau acid în cazul în care SiO2 a fost mai mare de 66% și termenul familial de quartzolit a fost aplicat celor mai silicici. Un feldspatoid normativ clasifică o rocă ca fiind subsaturată cu siliciu; un exemplu este nefelinita.

Magmele sunt împărțite în trei serii:

• Seria toleiitică – andezite și andezite bazaltice.
• Seria calc-alcalină – andezite.
• Serie alcalină – subgrupuri de bazali alcalini și lave rare, foarte ridicate cu potasiu (adică shoshonitic).

Seria alcalină se distinge de celelalte două din diagrama TAS, fiind mai mare în oxizii alcali totali pentru un conținut dat de silice, dar seria toleiitică și calcalcalcină ocupă aproximativ aceeași parte a diagramei TAS. Acestea se disting prin compararea conținutului total de alcali cu conținutul de fier și magneziu.

Aceste trei serii de magma apar într-o serie de setări tectonice ale plăcilor. Roci din seria magmelor toleiitice se găsesc, de exemplu, la crestele mijlocii ale oceanului, bazinele cu arc din spate, insulele oceanice formate din puncte fierbinți, arcuri insulare și mari provincii magmatice continentale.

Toate cele trei serii se găsesc în zone relativ apropiate. apropierea una de cealaltă în zonele de subducție unde distribuția lor este legată de adâncime și de vârsta zonei de subducție. Seria magmelor toleiitice este bine reprezentată deasupra zonelor tinere de subducție formate din magmă de la o adâncime relativ mică. Seria calcalcalină și alcalină se observă în zonele de subducție matură și sunt legate de magma cu adâncimi mai mari. Andezitul și andezitul bazaltic sunt cele mai abundente roci vulcanice din arcul insulei, ceea ce indică magmele calcalcaline. Unele arcuri insulare au distribuit serii vulcanice așa cum se poate observa în sistemul japonez de arc insular, unde rocile vulcanice se schimbă de la toleiit – calc-alcalin – alcalin cu distanța crescândă de șanț.

Istoricul clasificării

Unele nume de roci ignee datează din epoca modernă a geologiei. De exemplu, bazaltul ca descriere a unei compoziții particulare de roci derivate din lavă datează de la Georgius Agricola în 1546 în lucrarea sa De Natura Fossilium. Cuvântul granit se întoarce cel puțin în anii 1640 și este derivat fie din franceză granit, fie din italian granito, adică pur și simplu „rocă granulată”. Termenul riolit a fost introdus în 1860 de călătorul și geologul german Ferdinand von Richthofen Numirea noilor tipuri de roci s-a accelerat în secolul al XIX-lea și a atins apogeul la începutul secolului al XX-lea.

O mare parte din clasificarea timpurie a rocilor magmatice s-a bazat pe vârsta geologică și apariția rocilor. Cu toate acestea, în 1902, petrologii americani Charles Whitman Cross, Joseph P. Iddings, Louis V. Pirsson și Henry Stephens Washington au propus ca toate clasificările existente ale rocilor magmatice să fie eliminate și înlocuite cu o clasificare „cantitativă” bazată pe analize chimice. Au arătat cât de vagă și adesea neștiințifică era o mare parte din terminologia existentă și au susținut că, întrucât compoziția chimică a unei roci magmatice era cea mai fundamentală caracteristică a acesteia, ar trebui ridicată la poziția primară.

Apariție geologică, structura, constituția mineralogică – criteriile acceptate până acum pentru discriminarea speciilor de roci – au fost retrogradate pe un plan secundar. Analiza completată a rocilor este interpretată mai întâi în termeni de minerale care formează roci, care ar putea fi de așteptat să se formeze atunci când magma cristalizează, de exemplu, feldspati de cuarț, olivină, akermannit, Feldspathoids, magnetit, corindon și așa mai departe și rocile sunt împărțite în grupuri strict în funcție de proporția relativă a acestor minerale între ele. Această nouă schemă de clasificare a creat senzație, dar a fost criticată pentru lipsa sa de utilitate în munca pe teren, iar schema de clasificare a fost abandonată de anii 1960.Cu toate acestea, conceptul de mineralogie normativă a rezistat, iar munca lui Cross și a investigaților săi de monede a inspirat o serie de noi scheme de clasificare.

Printre acestea a fost schema de clasificare a MA Peacock, care a împărțit rocile magmatice în patru serii. : alcalin, alcalin-calcic, calc-alcalin și seria calcică. Definiția sa a seriei alcaline și a termenului calc-alcalin continuă să fie utilizate ca parte a clasificării Irvine-Barager pe scară largă, împreună cu W.Q. Seria toleiitică a lui Kennedy.

Până în 1958, existau aproximativ 12 scheme de clasificare separate și cel puțin 1637 de nume de tip rocă utilizate. În acel an, Albert Streckeisen a scris un articol de recenzie despre clasificarea rocilor magmatice care a condus în cele din urmă până la formarea subcomisiei IUGG de sistematică a rocilor magnee. Până în 1989 fusese convenit un singur sistem de clasificare, care a fost revizuit în 2005. Numărul de nume de roci recomandate a fost redus la 316. Acestea includeau un număr de noi nume promulgate de Subcomisie.