Đá mácma

Đá mácma hình thành khi đá nóng chảy nguội đi và đông đặc lại, ghi nhận các điều kiện nóng chảy sâu bên trong Trái Đất và sự phun trào hoặc xâm nhập của mácma.

Definition

Đá mácma là loại đá hình thành do sự nguội đi và kết tinh của mácma hoặc dung nham, được phân loại rộng rãi dựa trên nơi nó đông đặc (xâm nhập so với phun trào) và hàm lượng silica cùng thành phần khoáng vật của nó.

Scope

Chủ đề này giới thiệu đá mácma từ góc độ địa chất tổng quát: mácma hình thành như thế nào và ở đâu, sự tương phản giữa đá xâm nhập và đá phun trào, các phân biệt cơ bản về thành phần và cấu trúc được sử dụng trong thực địa, và mối liên hệ với hoạt động núi lửa và kiến tạo mảng. Phân loại thạch học chi tiết và các mối quan hệ pha được đề cập trong khoáng vật học và thạch học.

Core questions

• Mácma hình thành như thế nào và ở đâu trong lòng Trái Đất?
• Điều gì phân biệt đá mácma xâm nhập với đá mácma phun trào?
• Tốc độ nguội và thành phần kiểm soát cấu trúc và loại đá như thế nào?

Key theories

Chuỗi phản ứng Bowen

Bowen đã chứng minh bằng thực nghiệm rằng các khoáng vật kết tinh từ mácma đang nguội theo một trình tự có thể dự đoán được, do đó sự kết tinh phân đoạn có thể tạo ra một loạt các thành phần đá mácma từ một mácma mẹ duy nhất.

Nguồn gốc của mácma

Mácma hình thành do sự nóng chảy giảm áp suất bên dưới các sống núi và điểm nóng, sự nóng chảy do chất trợ dung (flux melting) khi nước làm giảm điểm nóng chảy trong các đới hút chìm, và sự nóng chảy do nhiệt của vỏ Trái Đất, liên kết các loại đá mácma với môi trường kiến tạo mảng.

Mechanisms

Đá nóng chảy khi nhiệt độ tăng, áp suất giảm, hoặc các chất dễ bay hơi được thêm vào. Mácma nguội chậm ở độ sâu tạo ra các tinh thể lớn và hình thành đá xâm nhập hạt thô, trong khi mácma phun trào và nguội nhanh tạo thành đá phun trào hạt mịn hoặc thủy tinh. Khi mácma nguội đi, các khoáng vật kết tinh theo thứ tự của chuỗi Bowen, và việc loại bỏ các tinh thể sớm có thể đẩy phần nóng chảy còn lại về phía các thành phần giàu silica hơn.

Clinical relevance

Đá mácma cung cấp vật liệu xây dựng và đá ốp lát quan trọng, chứa nhiều mỏ quặng kim loại, và đặc tính của chúng ghi lại hoạt động núi lửa trong quá khứ, cung cấp thông tin cho việc đánh giá nguy cơ núi lửa và tái tạo lịch sử kiến tạo mảng.

History

Nguồn gốc mácma của nhiều loại đá đã bị tranh cãi vào cuối thế kỷ XVIII giữa những người theo thuyết Pluton (Plutonists), theo Hutton, và những người theo thuyết Neptun (Neptunists), những người cho rằng tất cả các loại đá đều kết tủa từ nước. Công trình thực nghiệm của Bowen vào đầu thế kỷ XX đã thiết lập cách mácma kết tinh và phân dị, đặt nền móng cho sự hiểu biết hiện đại về đá mácma.

Key figures

• Norman L. Bowen
• Reginald Daly
• James Hutton

Seminal works

• bowen1928

Frequently asked questions

Sự khác biệt giữa đá mácma xâm nhập và đá mácma phun trào là gì?

Đá xâm nhập kết tinh chậm dưới lòng đất và có các tinh thể lớn, có thể nhìn thấy, như đá granit, trong khi đá phun trào hình thành khi dung nham nguội nhanh trên bề mặt và có hạt mịn hoặc dạng thủy tinh, như đá bazan.