Skała magmowa, dowolna z różnych skał krystalicznych lub szklistych utworzonych przez chłodzenie i krzepnięcie stopionej ziemi. Skały magmowe stanowią jedną z trzech głównych klas skał, pozostałe to metamorficzne i osadowe.
Skały magmowe powstają w wyniku zestalenia magmy, która jest gorąca (600 do 1300 ° C lub 1100 do 2400 ° F) stopiony lub częściowo stopiony materiał skalny. Ziemia składa się głównie z dużej masy skał magmowych z bardzo cienką warstwą zwietrzałego materiału – a mianowicie skał osadowych. Podczas gdy skały osadowe powstają w procesach zachodzących głównie na powierzchni Ziemi w wyniku rozpadu głównie starszych skał magmowych, skały magmowe – i metamorficzne – powstają w wyniku procesów wewnętrznych, których nie można bezpośrednio obserwować i które wymagają użycia argumentów fizykochemicznych w celu ustalenia ich początki. Ze względu na wysokie temperatury na Ziemi zasady równowagi chemicznej mają zastosowanie do badania skał magmowych i metamorficznych, przy czym ta ostatnia ogranicza się do tych skał utworzonych bez bezpośredniego udziału magmy.
Stworzony i wyprodukowany przez QA International. © QA International, 2010. Wszelkie prawa zastrzeżone. www.qa-international.com Zobacz wszystkie filmy do tego artykułu
Uważa się, że magma powstaje w plastycznej astenosferze (warstwie częściowo stopionej skały znajdującej się pod skorupą ziemską) na głębokości poniżej około 60 kilometrów (40 mil) . Ponieważ magma jest mniej gęsta niż otaczające ją skały stałe, unosi się ku powierzchni. Może osiąść w skorupie lub wybuchnąć na powierzchni z wulkanu jako strumień lawy. Skały powstałe w wyniku ochłodzenia i zestalenia magmy głęboko w skorupie różnią się od tych, które wybuchły na powierzchni głównie ze względu na różnice w warunkach fizycznych i chemicznych panujących w obu środowiskach. W głębokiej skorupie ziemskiej temperatury i ciśnienia są znacznie wyższe niż na jej powierzchni; w konsekwencji gorąca magma powoli się ochładza i całkowicie krystalizuje, nie pozostawiając śladu po płynnej magmie. Powolne chłodzenie sprzyja wzrostowi minerałów dostatecznie dużych, aby można je było zidentyfikować wizualnie bez pomocy mikroskopu (zwanych phaneritic, od greckiego phaneros, co oznacza „widoczne”). Z drugiej strony magma, która wybuchła na powierzchni, jest schładzana tak szybko, że poszczególne minerały mają niewielkie lub żadne szanse na wzrost. W rezultacie skała jest albo złożona z minerałów, które można zobaczyć tylko za pomocą mikroskopu (zwanego aphanitic, z greckiego aphanēs, co oznacza „niewidoczny”) lub nie zawiera w ogóle minerały (w tym drugim przypadku skała składa się ze szkła, które jest bardzo lepką cieczą). Powoduje to podział na dwie grupy: (1) plutoniczne natrętne skały magmowe, które zestalały się głęboko w skorupie oraz (2) wulkaniczne lub wylewne skały magmowe utworzone na powierzchni Ziemi. Niektóre natrętne skały, znane jako subwulkaniczne, nie powstały na dużych głębokościach, ale zamiast tego zostały wstrzyknięte w pobliżu powierzchni, gdzie niższe temperatury powodują szybszy proces chłodzenia; te mają tendencję do apanitów i są określane jako hipabisalne skały inwazyjne.
Głęboko osadzone skały plutoniczne mogą być odsłonięte na powierzchni do badań dopiero po długim okresie denudacji lub przez pewne siły tektoniczne, które popychają skórki w górę lub przez połączenie tych dwóch warunków. (Denudacja to ścieranie się powierzchni ziemi w wyniku procesów, w tym wietrzenia i erozji). Ogólnie rzecz biorąc, natrętne skały mają przecinające się kontakty ze skałami wiejskimi, które najechały, aw wielu przypadkach skały wiejskie wykazują oznaki wypalenia i poddane metamorfozie termicznej na tych stykach. Odsłonięte natrętne skały występują w różnych rozmiarach, od małych żyłkowatych iniekcji po masywne batolity w kształcie kopuł, które rozciągają się na ponad 100 kilometrów kwadratowych (40 mil kwadratowych) i tworzą rdzenie wielkich łańcuchów górskich.
Wylewne skały występują w dwóch formach: (1) jako strumienie lawy, które zalewają powierzchnię lądu podobnie jak rzeka i (2) jako fragmenty magmy o różnych rozmiarach (materiały piroklastyczne ), które często są wdmuchiwane przez atmosferę i pokrywają powierzchnię Ziemi podczas osiadania. Gruboziarniste materiały piroklastyczne gromadzą się wokół wybuchającego wulkanu, ale najdelikatniejsze piroklasty można znaleźć w postaci cienkich warstw znajdujących się setki kilometrów od otworu. Większość strumieni lawy nie przemieszcza się daleko od wulkanu, ale niektóre strumienie o niskiej lepkości, które wybuchły z długich szczelin, gromadziły się w grubych (setki metrów) sekwencjach, tworząc wielkie płaskowyże świata (np. Płaskowyż rzeki Columbia w Waszyngtonie i Oregon i płaskowyż Dekanu w Indiach). Zarówno natrętne, jak i wylewne magmy odegrały istotną rolę w rozprzestrzenianiu się basenu oceanicznego, tworzeniu się skorupy oceanicznej i formowaniu brzegów kontynentalnych. Procesy magmowe są aktywne od początku formowania się Ziemi około 4,6 miliarda lat temu. Ich emanacje dostarczyły wody dla oceanów, gazów dla pierwotnej atmosfery beztlenowej i wielu cennych złóż mineralnych.
