Als het gaat om de samenstelling van de aarde, spelen drie hoofdsoorten gesteente een rol. Deze staan respectievelijk bekend als metamorf gesteente, sedimentair gesteente en stollingsgesteente. Dit type gesteente, ook bekend als 'vuurgesteente' (afgeleid van het Latijnse 'ignus'), is het meest voorkomende gesteente in het aardoppervlak. In combinatie met metaforisch gesteente, vormt stollingsgesteente 90 tot 95% van alle gesteenten tot een diepte van 16 km van het oppervlak.
Stollingsgesteenten zijn ook erg belangrijk omdat hun minerale en chemische samenstelling kan worden gebruikt om meer te weten te komen over de samenstelling, temperatuur en druk die bestaat in de aardmantel. Ze kunnen ons ook veel vertellen over de tektonische omgeving, aangezien ze nauw verbonden zijn met de convectie van tektonische platen. Maar hoe worden deze rotsen gevormd?
In wezen worden stollingsgesteenten gevormd door het afkoelen en stollen van magma of lava). Terwijl hete, gesmolten gesteente naar de oppervlakte stijgt, ondergaat het veranderingen in temperatuur en druk waardoor het afkoelt, stolt en kristalliseert. Alles bij elkaar zijn er meer dan 700 bekende soorten stollingsgesteente, waarvan de meerderheid onder het oppervlak van de aardkorst wordt gevormd. Sommige worden echter ook aan het oppervlak gevormd als gevolg van vulkanische activiteit.
Degenen die in de eerste categorie passen, staan bekend als opdringerige (of plutonische) rotsen, terwijl die welke in de laatste categorie passen bekend staan als extrusieve (of vulkanische) rotsen. Daarnaast is er ook hypabyssaal (of subvolcanisch gesteente), een minder gebruikelijke vorm van stollingsgesteente die in de aarde wordt gevormd tussen plutonische en vulkanische gesteenten.
Opdringerige (Plutonic) Igneous Rock:
Opdringerig stollingsgesteente wordt gevormd wanneer magma afkoelt en stolt in kleine holtes in de aardkorst. Omdat dit gesteente wordt omringd door een reeds bestaand gesteente, koelt het magma langzaam af, waardoor het grofkorrelig is - d.w.z. minerale korrels zijn groot genoeg om met het blote oog te kunnen worden geïdentificeerd. De meest voorkomende soorten plutonisch stollingsgesteente zijn graniet, gabbro of dioriet.
De centrale kernen van grote bergketens bestaan uit grote lichamen van opdringerige stollingsgesteenten - ook bekend als batholieten - omdat ze het resultaat zijn van magma-afkoeling in reeds bestaand vast gesteente op het oppervlak. Naast batholieten omvatten andere soorten stollingsgesteente-structuren voorraden, laccolieten, lopolieten, phacolith, chonliths, dorpels, dijken en vulkanische pijpen (of halzen). Deze zijn allemaal te vinden in ondergrondse lagen, maar kunnen soms door oppervlakkige activiteit het oppervlak doorbreken.
Extrusieve (vulkanische) ertsachtige rots:
Extrusieve rotsen worden zo genoemd omdat ze het resultaat zijn van magma dat op het oppervlak van de planeet stroomt en afkoelt. Wanneer het de oppervlakte bereikt, hetzij op een continentaal plat als een vulkaan of op de oceaanbodem als een onderzeese vulkaan, wordt het per definitie lava. De viscositeit van lava hangt af van de temperatuursamenstelling en het kristalgehalte van het gesmolten gesteente zelf.
Daarom kan de lava langzaam stromen en korte steile stromen vormen; of het kan snel stromen en lange, dunne stromen vormen. Het kan ook gewelddadig exploderen en magma verspreiden in de lucht die als as en tufjes naar de oppervlakte valt. Vergeleken met opdringerig gesteente, koelt en kristalliseert dit type stollingsgesteente veel sneller omdat het wordt blootgesteld aan lucht of water, waardoor het fijnkorrelig is.
Soms is de koeling zo snel dat de vorming van zelfs kleine kristallen na extrusie wordt voorkomen, wat resulteert in gesteente dat meestal uit glas bestaat (zoals obsidiaan). Als de afkoeling van de lava langzamer zou plaatsvinden, zouden de rotsen fijnkorrelig of porfierachtig zijn - waarbij de kristallen in grootte verschillen, waarbij ten minste één groep kristallen duidelijk groter is dan een andere groep.
Basalt is een veel voorkomende vorm van extrusief stollingsgesteente en vormt lavastromen, lavavellen en lavaplateaus. Extrusieve stollingsgesteenten omvatten andesiet, basalt, obsidiaan, puimsteen, rhyoliet, scoria en tufsteen. Omdat de mineralen meestal fijnkorrelig zijn, is het veel moeilijker om onderscheid te maken tussen de verschillende soorten extrusieve stollingsgesteenten dan tussen verschillende soorten indringende stollingsgesteenten.
Over het algemeen kunnen de minerale bestanddelen van fijnkorrelige extrusieve stollingsgesteenten alleen worden bepaald door onderzoek met een microscoop, dus in het veld kan meestal slechts een benadering bij benadering worden gemaakt.
Hypabyssal (subvolcanic) Igneous Rock:
Hypabyssaal gesteente is een vorm van opdringerig stollingsgesteente dat stolt op gemiddelde tot ondiepe diepten in de korst, meestal in spleten als dijken en opdringerige dorpels. Deze rotsen hebben typisch een gemiddelde korrelgrootte en textuur tussen die van opdringerig en extrusief gesteente. Zoals te verwachten is, vertonen ze structuren die tussen die van extrusieve en plutonische gesteenten liggen. Bekende voorbeelden van subvolcanische gesteenten zijn diabase, kwarts-doleriet, micro-graniet en dioriet.
Classificatie van Igneous Rocks:
Stollingsgesteenten worden geclassificeerd op basis van hun voorkomen, textuur, mineralogie, chemische samenstelling en de geometrie van het stollingslichaam. Twee belangrijke variabelen die worden gebruikt voor de classificatie van stollingsgesteenten zijn de deeltjesgrootte en de minerale samenstelling van het gesteente. Veldspaat, kwarts, olivijnen, mica's enz. Zijn allemaal belangrijke mineralen bij de vorming van stollingsgesteenten en zijn belangrijk voor hun classificatie.
Soorten stollingsgesteenten met andere essentiële mineralen zijn zeer zeldzaam. In een vereenvoudigde classificatie worden stollingsgesteenten gescheiden door het type veldspaat dat aanwezig is, de aanwezigheid of afwezigheid van kwarts en - in gevallen waar veldspaat of kwarts niet aanwezig is - door het type ijzer of magnesiummineralen dat aanwezig is. Rotsen die kwarts bevatten, zijn oververzadigd met silica, terwijl gesteenten met veldspathoïden onverzadigd zijn met silica.
Stollingsgesteenten die kristallen hebben die groot genoeg zijn om met het blote oog te worden gezien, worden geclassificeerd als phaneritisch, terwijl die met kristallen die te klein zijn om te worden gezien, afanitisch zijn. Doorgaans zijn rotsen die behoren tot de phaneritische klasse opdringerig van oorsprong, terwijl afanitische rotsen extrusief zijn.
Een stollingsgesteente met grotere, duidelijk waarneembare kristallen ingebed in een fijnkorrelige matrix wordt geclassificeerd als porfier. Porphyritische texturen ontstaan wanneer lava ongelijkmatig afkoelt, waardoor sommige kristallen groeien vóór de hoofdmassa van het gesmolten gesteente.
Dus de volgende keer dat je ergens bent, gewoon rondhangen, onthoud dan dat de grond waarop je loopt, is gevormd door een behoorlijk helachtig proces. Het begon diep in de aarde, waar silicaatgesteente, gekweld door extreme hitte en intense druk, een hete, druipende puinhoop werd. Eens werd het naar de oppervlakte gekarnd. het explodeerde in de atmosfeer of smolt een pad door het landschap voordat het op zijn plaats afkoelde.
Kortom, onze wereld is geboren uit omstandigheden die Dante's maken Inferno ziet er in vergelijking saai en vrolijk uit!
We hebben veel artikelen geschreven over stollingsgesteenten voor Space Magazine. Hier is een artikel over hoe rotsen worden gevormd, wat is de aardmantel gemaakt van? En wat is het verschil tussen magma en lava?
En voor een meer gedetailleerde kijk op de aarde, hier is wat is de lithosfeer?, En wat zijn de aardlagen?
Als je meer informatie wilt over stollingsgesteenten, ga dan naar de website van U.S. Geological Survey. En hier is een link naar Geology.com.
We hebben ook een aflevering van Astronomy Cast opgenomen over de hele planeet Aarde. Luister hier, aflevering 51: aarde.
