Magmatische Gesteine

Magmatische Gesteine entstehen, wenn geschmolzenes Gestein abkühlt und erstarrt, wobei sie die Bedingungen des Schmelzens tief im Erdinneren und des Ausbruchs oder Eindringens von Magma aufzeichnen.

Definition

Ein magmatisches Gestein ist ein Gestein, das durch die Abkühlung und Kristallisation von Magma oder Lava entsteht und grob danach klassifiziert wird, wo es erstarrt (intrusiv versus extrusiv) sowie nach seinem Silikatgehalt und seiner Mineralzusammensetzung.

Scope

Dieses Thema führt magmatische Gesteine aus geologischer Sicht ein: wie und wo Magma entsteht, der Unterschied zwischen intrusiven und extrusiven Gesteinen, die grundlegenden Zusammensetzungs- und Texturunterschiede, die im Feld verwendet werden, und der Zusammenhang mit Vulkanismus und Plattentektonik. Detaillierte petrologische Klassifikationen und Phasenbeziehungen werden in der Mineralogie und Petrologie behandelt.

Core questions

• Wie und wo bildet sich Magma in der Erde?
• Was unterscheidet intrusive von extrusiven magmatischen Gesteinen?
• Wie beeinflussen Abkühlungsrate und Zusammensetzung die Gesteinstextur und den Gesteinstyp?

Key theories

Bowen-Reaktionsreihe

Bowen zeigte experimentell, dass Minerale aus einem abkühlenden Magma in einer vorhersagbaren Reihenfolge kristallisieren, sodass fraktionierte Kristallisation eine Reihe von magmatischen Gesteinszusammensetzungen aus einem einzigen Ausgangsmagma erzeugen kann.

Ursprünge des Magmas

Magma entsteht durch Dekompressionsschmelzen unter Rücken und Hotspots, durch Flussmittelschmelzen, wo Wasser den Schmelzpunkt in Subduktionszonen senkt, und durch hitzeinduziertes Schmelzen der Kruste, wodurch magmatische Gesteinstypen mit der plattentektonischen Umgebung verknüpft werden.

Mechanisms

Gestein schmilzt, wo die Temperatur steigt, der Druck sinkt oder flüchtige Bestandteile hinzugefügt werden. Magma, das langsam in der Tiefe abkühlt, bildet große Kristalle und grobkörniges Intrusivgestein, während Magma, das ausbricht und schnell abkühlt, feinkörniges oder glasiges Extrusivgestein bildet. Während Magma abkühlt, kristallisieren Minerale in der Reihenfolge der Bowen-Reaktionsreihe, und die Entfernung früher Kristalle kann die verbleibende Schmelze zu silikatreicheren Zusammensetzungen treiben.

Clinical relevance

Magmatische Gesteine liefern wichtige Bau- und Natursteine, beherbergen viele metallische Erzlagerstätten, und ihr Charakter dokumentiert vergangenen Vulkanismus, der für die Bewertung vulkanischer Gefahren und die Rekonstruktion der plattentektonischen Geschichte von Bedeutung ist.

History

Der magmatische Ursprung vieler Gesteine wurde im späten 18. Jahrhundert zwischen Plutonisten, die Hutton folgten, und Neptunisten, die annahmen, dass alles Gestein aus Wasser ausgefällt wurde, bestritten. Bowens experimentelle Arbeiten aus dem frühen 20. Jahrhundert etablierten, wie Magmen kristallisieren und differenzieren, und begründeten das moderne Verständnis magmatischer Gesteine.

Key figures

• Norman L. Bowen
• Reginald Daly
• James Hutton

Seminal works

• bowen1928

Frequently asked questions

Was ist der Unterschied zwischen intrusiven und extrusiven magmatischen Gesteinen?

Intrusive Gesteine kristallisieren langsam unter der Erde und haben große, sichtbare Kristalle, wie Granit, während extrusive Gesteine entstehen, wenn Lava schnell an der Oberfläche abkühlt und feine Körner oder Glas aufweisen, wie Basalt.