Magmatska kamnina: Razlika med redakcijama
Izbrisana vsebina Dodana vsebina
Zamenjava strani s/z '* Kategorija:Petrologija {{zvezdica}}Penasto umešamo jajca, sladkor, vanilijev sladkor in naribano limonino lupinico. Nato med mešan...' Oznaki: zamenjano vizualno urejanje |
m Reverted 1 edit by 46.164.55.146 (talk) to last revision by Ljuba brank. (TW) Oznaka: razveljavitev |
||
Vrstica 1:
[[Slika:World geologic provinces.jpg|thumb|400px|
'''Geološka karta sveta:'''
{{Col-begin}}
{{Col-break}}
{{Legend|#f96|Ščit}}
{{Legend|#f9c|Plošča}}
{{Legend|#9fc|Orogen}}
{{Legend|#9cf|Bazen}}
{{Legend|#969|Velika magmatska pokrajina}}
{{Legend|#ff9|Razširjena skorja}}
{{Col-break}}
'''Oceanska skorja:'''
{{Legend|#cde|0–20 Ma}}
{{Legend|#abc|20–65 Ma}}
{{Legend|#89a|> 65 Ma}}
{{Col-end}}
]]
'''Magmatske kamnine''' ali '''magmatiti''' ([[grščina|grško]] {{jezik-el2|μάγμα}}: mágma – ''zgnetena masa'') so [[kamnina|kamnine]], ki so nastale s strjevanjem taline kamnin s kristalizacijo ali brez nje. Magmatske kamnine so poleg [[sedimentna kamnina|sedimentnih]] in [[metamorfna kamnina|metamorfnih]] kamnin ena od treh glavnih vrst kamnin.
Magmatske kamnine, ki so se strdile pod površjem [[Zemlja|Zemlje]], se imenujejo [[globočnina|globočnine]], intruzivne kamnine ali plutonske kamnine, tiste, ki so se z ohlajanjem [[lava|lave]] strdile na površju, pa [[predornina|predornine]], ekstruzivne kamnine ali vulkanske kamnine. Večina od okoli 700 magmatskih kamnin, kolikor jih pozna [[geologija|geološka znanost]], sodi v razred globočnin. Za nastanek magmatskih kamnin je pomembnih razmeroma malo mineralov, ki so v 90{{nbsp}}% primerov [[silikat]]i in so spojine predvsem [[silicij]]a, [[kisik]]a, [[aluminij]]a, [[natrij]]a, [[kalij]]a, [[kalcij]]a, [[železo|železa]] in [[magnezij]]a. Pri ohlajanju magme začnejo pri točno določenih pogojih frakcionirano kristalizirati minerali, kot prikazuje [[Bowenov kristalizacijski niz]].
Magmatske kamnine so kljub temu, da sestavljajo okoli 95 % Zemljine [[Skorja (geologija)|skorje]], opazne samo ponekod, ker jih prekriva razmeroma tanek sloj metamorfnih in sedimentnih kamnin.
== Geološki pomen ==
Zgornjih 16 kilometrov Zemljinega plašča je sestavljenega iz približno 95 % magmatskih kamnin, na katerih je samo tanek sloj sedimentnih in metamorfnih kamnin.<ref>{{navedi knjigo |author1=Hurlbut, Cornelius S.|author2=Klein, Cornelis |year=1985 |title=Manual of Mineralogy |edition=20|publisher=John Wiley & Sons, New York |isbn=0-471-80580-7 |cobiss=12123141 |pages=}}</ref>
Magmatske kamnine so geološko pomembne
* za pridobivanje podatkov o pogojih ([[temperatura]] in [[tlak]]), v katerih so nastale,
* njihova absolutna starost, ki se ugotavlja na primer z radiometričnim datiranjem, omogoča primerjavo sosednjih geoloških tvorb in ugotavljanje časovnega poteka dogodkov,
* njihove oblike so po navadi značilne za specifična tektonska okolja, kar omogoča rekonstrukcijo na primer tektonike plošč,
* v nekaterih posebnih okoljih vsebujejo sklade pomembnih [[mineral]]ov oziroma [[ruda|rud]]: [[volfram]], [[kositer]] in [[uran]] so običajno povezani z [[granit]]i in [[diorit]]i, medtem ko sta [[krom]] in [[platina]] običajno povezana z [[gabro|gabri]].
== Izvor ==
[[Skorja (geologija)|Zemljina skorja]], ki obsega manj kot 1 % Zemljine prostornine, je zgrajena iz zelo različnih magmatskih, metamorfnih in sedimentnih kamnin. Oceanska skorja je debela 5 do 10 kilometrov<ref>{{navedi splet|url=http://www.eoearth.org/article/Structure_of_the_Earth|title="Structure of the Earth on Earth"|accessdate=2009-12-14|author=Pidwirny, M|publisher='''V:''' ''Encyclopedia of Earth''}}</ref> in je zgrajena predvsem iz [[bazalt]]a, [[diabaz]]a in [[gabro|gabra]]. Kontinentalna skorja je debela od 30 do 50 kilometrov in je zgrajena iz rahlo manj gostih kamnin, na primer [[granit]]a, katerega ga v oceanski skorji skorajda ni.
Skorja plava na zgornji plasti Zemljinega plašča - [[astenosfera|astenosferi]]. Plašč je debel malo manj kot 3.000 kilometrov<ref>{{navedi splet|url=http://www.glossary.oilfield.slb.com/Display.cfm?Term=mantle|title="Mantle: Schlumberger Oilfield Glossary"|accessdate=2011-09-05|publisher=Schlumberger Limited}}</ref> in obsega približno 84 % Zemljine prostornine<ref name="The interior">{{navedi splet|author=Robertson, E|title="The interior of the earth"|publisher=USGS|year=2007|accessdate=2009-01-06|url=http://pubs.usgs.gov/gip/interior/}}</ref>. Plašč je vir vseh magmatskih kamnin, ki nastajajo predvsem v njegovih zgornjih plasteh, kjer temperature nihajo med 600 in 1600 °C.
Vzroki za taljenje kamnin so visoka [[temperatura]], visok [[tlak]] in prisotnost [[voda|vode]]. V globini med 7 in 70 kilometri je ocenjena temperatura 1000 do 1200 °C. Večina magme nastane v globini od 20 do 50 kilometrov. Gradiva za magmo se dvigujejo iz večjih globin, tu pa se srečajo s pronicajočo oceansko vodo, ki zniža temperaturo tališča in povzroči njihovo taljenje. Kamnine iz Zemljine skorje imajo višja tališča, zato pri nastajanju magme sodelujejo bolj redko.
Za nastanek magmatskih kamnin je pomembnih razmeroma malo mineralov, ki so v 90 % primerov silikati in so spojine predvsem [[silicij]]a, [[kisik]]a, [[aluminij]]a, [[natrij]]a, [[kalij]]a, [[kalcij]]a, [[železo|železa]] in [[magnezij]]a. Pri ohlajanju magme začnejo pri točno določenih pogojih frakcionirano kristalizirati minerali, kot prikazuje Bowenov kristalizacijski niz.
Magmatske kamnine so kljub temu, da sestavljajo okoli 95 % Zemljine skorje, opazne samo ponekod, ker jih prekriva razmeroma tanek sloj metamorfnih in sedimentnih kamnin.
== Morfologija in okolje ==
Magmatske kamnine se glede na okolje delijo na [[globočnina|globočnine]], [[predornina|predornine]] in [[Žilnina|žilnine]], glede na mineralno sestavo pa na [[granit]]sko, [[sienit]]sko, [[diorit]]sko, [[gabro|gabrsko]] in [[peridotit]]sko skupino.<ref name=NZ>{{navedi splet|url=http://www.geo.ntf.uni-lj.si/nzupancic/gozdarji/3-Magmatske%20kamnine.pdf|title="Magmatske kamnine"|publisher=Univerza v Ljubljani, Naravoslovnotehniška fakulteta, oddelek za geologijo|accessdate=2011-09-05}}</ref>
<table width="90 %" border=1 cellpadding=10 cellspacing=0 >
<caption>'''Razvrščanje magmatskih kamnin'''<ref name=NZ/></caption>
<tr>
<th width="30 %" bgcolor=#A0E0A0>Glede na način nastanka →<br />↓ Glede na mineralno sestavo</th>
<th width="20 %" bgcolor=#A0E0A0>Globočnine</th>
<th width="20 %" bgcolor=#A0E0A0>Predornine</th>
<th width="20 %" bgcolor=#A0E0A0>Žilnine</th>
</tr>
<tr>
<td valign="top">'''Granitska skupina'''<br /><br />'''b. m.:''' [[kremen]], [[kalij]]evi [[glinenec|glinenci]], kisli [[plagioklaz]]i, srednji plagioklazi<br />'''z. m.:''' [[biotit]], [[muskovit]], [[amfibol]]i, [[piroksen]]i</td>
<td valign="top">'''[[granit]]''' (kremen + K-glinenec + kisli plagioklaz)<br />'''[[granodiorit]]''' (kremen + srednji plagioklaz + K-glinenec)</td>
<td valign="top">'''[[riolit]]'''<br />'''kremenov porfir'''<br />'''[[Keratofir|kremenov keratofir]]''' <br /><br />[[Vulkansko steklo|Vulkanska stekla]]:<br />'''[[obsidijan]]'''<br />'''[[plovec]]'''<br />'''[[perlit]]'''<br /><br />'''[[dacit]]'''</td>
<td valign="top">'''[[granitporfir]]'''<br />'''[[pegmatit]]'''<br />'''[[aplit]]'''</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top">'''Sienitska skupina'''<br /><br />'''b. m.:''' kalijevi glinenci, kisli plagioklazi<br />'''z. m.:'''biotit, muskovit, amfiboli, pirokseni</td>
<td valign="top">'''[[sienit]]'''</td>
<td valign="top">'''[[trahit]]'''<br />'''[[porfir]]'''<br />'''[[keratofir]]'''</td>
<td valign="top"></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top">'''Dioritska skupina'''<br /><br />'''b. m.:''' srednji plagioklazi<br />'''z. m.:''' amfiboli, pirokseni, biotit</td>
<td valign="top">'''[[diorit]]'''<br />'''[[tonalit]]''' (kremenov diorit)</td>
<td valign="top">'''[[andezit]]'''</td>
<td valign="top"></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top">'''Gabrska skupina'''<br /><br />'''b. m.:''' bazični plagioklazi<br />'''z. m.:''' pirokseni, amfiboli, olivin</td>
<td valign="top">'''[[gabro]]'''<br />'''[[Gabro|čizlakit]]'''</td>
<td valign="top">'''[[bazalt]]'''<br />'''bazalt mandljevec'''<br />'''diabaz'''</td>
<td valign="top"></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top">'''Peridotitska skupina'''<br /><br />'''b. m.:''' pirokseni, amfiboli, olivin<br />'''z. m.:''' biotit</td>
<td valign="top">'''[[peridotit]]'''</td>
<td valign="top"></td>
<td valign="top"></td>
</tr>
<tr>
<td colspan=4 align=left>'''Legenda:'''<br />'''b.m.''' - bistveni minerali<br />'''z.m.''' - značilni minerali</td>
</tr>
</table>
=== Globočnine ===
[[Slika:Yosemite 20 bg 090404.jpg|thumb|250px|Half Dome, granitni monolit v Narodnem parku Yosemite in del batolita Sierra Nevada (ZDA)]]
{{glavni|Globočnina}}
Globočnine ali intruzivne kamnine nastajajo iz [[magma|magme]], ki se ohlaja in strjuje v Zemljini skorji. Ker je magma obdana z že strjeno kamnino, se strjuje počasi. Zrna so zato groba in praviloma vidna s prostim očesom. Globočnine se lahko razvrščajo tudi po obliki in velikosti intruzivnega telesa in njegovi povezavi z drugimi tvorbami, v katere so prodrle. Značilne intruzivne tvorbe so [[batolit]]i, dimniki, [[lakolit]]i, [[sil (geologija)|sili]] in [[dajk (geologija)|dajki]].
Iz globočnin, običajno iz granita, so zgrajena jedra večine gorskih verig. Jedra, imenovana batoliti, lahko zaradi erozije zasedejo velika področja Zemljine površine.
=== Predornine ===
{{glavni|Predornina}}
[[Slika:Igneous rock Santoroni Greece.jpg|thumb|250px|right|Bazalt (v tem primeru je predornina); svetlo obarvane sledi kažejo smer toka lave]]
[[Slika:Etna igneous rock.jpg|thumb|250px|Predorninske magmatske kamnine na [[Etna|Etni]]]]
Predornine so magmatske kamnine, ki nastanejo z ohlajanjem magme, pravilneje lave, na Zemljini površini. Predornine se ohlajajo in strjujejo hitreje kot globočnine, zato so bolj drobnozrnate.
Magma je raztaljena kamnina s primešanimi kristali in mehurčki plina ali brez njih. Magma ima manjšo gostoto kot kamnine, iz katerih je nastala, zato se dviguje proti Zemljini površini. Ko na kopnem ali na morskem dnu skozi ognjenik pride na površino, se imenuje lava.
Količina predornin, ki jih vsako leto izbruhajo vulkani, je odvisna od premikanja tektonskih plošč. Približno 73 % predornin nastane na divergentnih mejah litosfernih plošč, kjer se plošče razmikajo, 15 % na konvergentnih mejah (subdukcijske cone), 12 % pa na [[vroča točka|vročih točkah]].<ref>Fisher, R. V. & Schmincke, H.-U. (1984). ''Pyroclastic Rocks''. Berlin: Springer-Verlag.</ref>
Obnašanje izbruhane magme je odvisno od njene [[viskoznost]]i, ta pa je odvisna od temperature, sestave in vsebnosti kristalov. Visokotemperaturne magme, ki so večinoma [[bazalt]]ne, se obnašajo podobno kot gosta olja ali sladkorni sirupi. Srednje magme, kakršna je na primer [[andezit]]na, rade tvorijo stožce iz žlindre, ki je zmes pepela, [[tuf]]a in lave. Njihova viskoznost ob izbruhu je podobna viskoznosti gostega medu ali celo gume. Kisle magme, kakršna je na primer [[riolit]]na magma, običano bruhajo pri nizki temperaturi, njihova viskoznost pa je približno 10.000 krat večja od viskoznosti bazaltne magme. Izbruh je po navadi eksploziven. Tečenje riolitne lave je zaradi velike viskonosti omejeno, njeni robovi pa so strmi.
Kisle (felzične) in srednje magme pogosto izbruhnejo eksplozivno zaradi sprostitve raztopljenih plinov, med katerimi sta najpogostejša [[voda]] in [[ogljikov dioksid]]. Eksplozivno izbruhane piroklastične snovi se imenujejo [[Piroklastične sedimentne kamnine|tefra]] in vsebujejo tuf, aglomerat in [[ignimbrit]]. Med izbruhanimi snovmi je tudi droben vulkanski pepel, ki pogosto prekrije velika področja.
Če se lava hitro ohlaja in skristalizira, je kamnina finozrnata. V primerih, ko je ohlajanje tako hitro, da ne izkristalijo niti najmanjša zrna, govorimo o vulkanskem steklu. Takšna kamnina je na primer [[obsidian]]. Pri zelo počasnem ohlajanju nastanejo grobozrnata kamnine.
Razločevanje predornin je zaradi fine zrnatosti pogosto težavno. Na terenu se zato opravijo samo grobe analize, natančno sestavo pa se določi s preiskavo tankih rezin pod [[mikroskop]]om.
=== Žilnine ===
{{glavni|Žilnina}}
Žilnine nastajajo v globinah med globočninami in predorninami in so manj pogoste kot globočnine in predornine. Žilnine pogosto tvorijo [[dajk]]e, [[sil]]e in [[lakolit]]e.
== Razvrščanje ==
Magmatske kamnine se razvrščajo po nahajališču, strukturi, mineralogiji, kemijski sestavi in geometriji magmatskega telesa.
Razvrščanje mnogih tipov različnih magmatskih kamnin nas lahko oskrbi s pomembnimi podatki o pogojih, v katerih so nastale. Za razvrščanje se uporabljajta dva kriterija: velikost delcev, ki je odvisna predvsem od zgodovine ohlajanja, in mineralna sestava kamnine. Bistveni minerali, ki tvorijo skoraj vse magmatske kamnine in so osnova za njihovo razvrščanje, so [[glinenec|glinenci]], [[kremen]] ali [[foit]]i, [[olivin]]i, [[piroksen]]i, [[amfibol]]i in [[sljuda|sljude]]. Vsi drugi prisotni minerali se v večini magmatskih kamnin prištevajo med nebistvene ali ''postranske minerale''. Magmatske kamnine z drugimi bistvenimi minerali so redke. Mednje sodijo na primer [[karbonat]]i.
V poenostavljenem razvrščanju se tipi magmatskih kamnin ločijo na osnovi tipa prisotnega glinenca in prisotnosti ali odsotnosti kremena, v kamninah brez glinencev in kremena pa po tipih prisotnih [[železo]]vih ali [[magnezij]]evih mineralov. Kamnine, ki vsebujejo kremen, so s kremenom prenasičene kamnine. Kamnine s foitidi so s kremenom podnasičene kamnine, ker foitidi ne morejo obstajati v stabilni združbi s kremenom.
[[Slika:Quarzporphyr.jpg|thumb|250px|Porfir]]
Magmatske kamnine, ki so izkristalile do te mere, da so zrna vidna s prostim očesom, se imenujejo ''faneritske kamnine''. Kamnine s kristali, ki so premajhni, da bi bili vidni s prostim očesom, so ''afanitske kamnine''. Na splošno velja, da so faneritske kamnine predvsem globočnine, afanitske pa predvsem predornine.
Magmatske kamnine z večjimi, jasno opaznimi kristali, vgrajenimi v finozrnato osnovo, se imenujejo [[porfir]]ji. Porfirna struktura se je razvila v razmerah, v katerih so nekateri kristali zrasli do precejšnje velikosti preden se je izkristalila glavnina magme kot enakomerno finozrnato telo.
=== Struktura ===
[[Slika:GabbroRockCreek1.jpg|250px|thumb|Primerek gabra s faneritsko strukturo; dolžina merilnega traku je 2,0 cm]]
{{Glavni|Struktura magmatskih kamnin}}
Struktura je pomemben kriterij za poimenovanje vulkanskih kamnin. Vanjo so vključene velikost, oblika, orientacija in porazdelitev mineralnih zrn in razmerij med njimi in odloča, ali je kamnina tuf, piroklastična lava ali preprosto lava.
Struktura kljub pomembnosti ni ključna za razvrščanje vulkanskih kamnin. Za večino kamnin je najpogosteje potrebna kemijska analiza, predvsem za ekstremno fine kamnine in tufe, ki so nastali z vsedanjem vulkanskega prahu iz zraka.
Za razvrščanje globočnin je struktura manj kritična, saj je večina mineralov vidna s prostim očesom ali vsaj z lupo ali mikroskopom. Globočnine so, kar zadeva strukturo, manj raznolike in manj nagnjene k tvorjenju različnih struktur. Opis strukture se lahko uporabi za razločevanje različnih intruzivnih faz v velikih globočninskih telesih, na primer porfirnih robov od jedra telesa, profirnih skladov in subvulkanskih dajkov. Za razvrščanje globočnin se bolj pogosto uporablja mineraloška klasifikacija.
=== Kemijska sestava ===
[[Slika:Mineralogy igneous rocks EN.svg|thumb|250px|Osnovna razvrstitvena shema magmatskih kamnin glede na njihovo mineralogijo. Če so poznana približna volumska razmerja mineralov v kamnini, se lahko iz diagrama odčita vsebnost kremena in ime minerala. Metoda ni natančna, ker je razvrščanje magmatskih kamnin odvisno tudi od drugih komponent in ne samo od kremena, v večini primerov pa je zelo dober prvi približek.]]
Kadar modalni ali mineraloški podatki niso na razpolago, se za razvrščanje magmatskih kamnin uporabljata celotna vsebnost alkalij in SiO<sub>2</sub> (TAS diagram). Kamnine so po teh kriterijih razvrčene v:
* kisle (felzične) magmatske kamnine z veliko vsebnostjo SiO<sub>2</sub> (> 63 %), na primer granit in riolit,
* srednje magmatske kamnine, ki vsebujejo 52 - 63 % SiO<sub>2</sub>, na primer andezit in dacit,
* bazične (mafične) magmatske kamnine z majhno vsebnostjo SiO<sub>2</sub> (45 - 52 %) in značilno visoko vsebnostjo [[železo|železa]] in [[magnezij]]a, na primer gabro in bazalt,
* ultrabazične (ultramafične) magmatske kamnine z manj kot 45 % SiO<sub>2</sub>, na primer pikrit in komatiit in
* alkalne magmatske kamnine s 5 - 15 % alkalij (K<sub>2</sub>O + Na<sub>2</sub>O) ali z molskim razmerjem alkalije:SiO<sub>2</sub> večjim od 1:6, na fonolit in trahit.
Kemijski kriteriji se uporabljajo tudi za razločevanje kemijsko podobnih kamnin, na primer:
* ultrakalijskih, ki imajo molsko razmerje K<sub>2</sub>O:Na<sub>2</sub>O > 3,
* peralkalijskih, ki imajo molsko razmerje (K<sub>2</sub>O + Na<sub>2</sub>O):Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> > 1 in
* peraluminijskih, ki imajo molsko razmerje (K<sub>2</sub>O + Na<sub>2</sub>O):Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> < 1.
Idealizirana (normativna) mineralogija se lahko izračuna iz kemijske sestave in je uporabna za kamnine, ki so preveč finozrnate ali prestare, da bi se lahko prepoznali minerali, ki so izkristalili iz osnovne taline. Z normativnim SiO<sub>2</sub> na primer se razvrščajo s kremenom prenasičene kamnine, kakršen je riolit, z normativnim foiditom pa s kremenom podnasičene kamnine, kakršen je na primer nefelinit.
=== Zgodovina razvrščanja ===
Leta 1902 je skupina ameriških petrografov predlagala, da se vse takrat obstoječe razvrstitve magmatskih kamnin zavržejo in nadomestijo s kvantitativnim razvrščanjem, ki je bilo zasnovano na kemijski analizi. Trdili so, da je večina obstoječe terminologije nejasna in pogosto neznanstvena in zahtevali, da ključno vlogo pri razvrščanju kamnin prevzame njihova kemijska sestava.
Geološko nahajališče, struktura in mineraloška sestava, ki so bili do takrat merodajni kriteriji za razvrščanje kamnin, so postali drugorazredni kriteriji. Po zaključeni kemijski analizi kamnine se je najprej ugotovilo, kateri kamninotvornimi minerali so po pričakovanjih nastali, ko se je magma izkristalila, na primer kremenčevi glinenci, olivin, magnetit, korund itd., potem pa so se kamnine razdelile v skupine glede na njihov relativni delež.<ref>Cross, W. ''s sod.'' (1903). ''Quantitative Classification of Igneous Rocks''. Chicago: University of Chicago Press.</ref><ref name=EB1911>{{navedi splet|url=http://www.1911encyclopedia.org/Petrology|title="Petrologija (1911)"|publisher='''V:''''' The 1911 Classic Encyclopedia''|accessdate=2011-09-05}}</ref>
== Mineraloško razvrščanje ==
''Glej preglednico '''Razvrščanje magmatskih kamnin'''.''
Za vulkanske kamnine je mineralogija pomembna za razvrščanje in poimenovanje lav. Najpomembnejši kriterij za razvrščanje so [[vtrošnik]]i (fenokristali), kateremu sledi mineralogija osnovne mase. Če ima osnovna masa finozrnato (afanitsko) strukturo, je za razvrščanje pogosto potrebna kemijska analiza.
=== Razvrščanje po vsebnosti felzičih (kislih) in mafičnih (bazičnih) mineralov ===
* Felzične kamnine vsebujejo veliko kremena (SiO<sub>2</sub>), alkalne glinence in/ali foide. Kamnine, na primer granit in riolit, so običajno svetlo obarvane in imajo majhno gostoto.
* Mafične kamnine vsebujejo manj kremena kot felzične kamnine. V njih prevladujejo mafični minerali: pirokseni, olivini in apneni plagioklaz. Kamnine, na primer gabro in bazalt, so po navadi temno obarvane in imajo večjo gostoto od felzičnih kamnin.
* Ultramafične kamnine imajo najmanjšo vsebnost kremena in več kot 90 % mafičnih mineralov. Značilen primer ultramafične kamnine je dunit.
V globočninah in žilninah so vsi minerali praviloma vidni s prostim očesom ali vsaj z mikroskopom. Za razvrščanje se navadno uporabljajo [[ternarni diagram]]i z relativnimi vsebnostmi treh udeleženih mineralov, za podrobnejše razvrščanje se uporablja [[diagram QAPF]].
=== Primer ===
Granit je magmatska kamnina, ki je kristalizirala po Zemljinim površjem (globočnina), s felzično sestavo. To pomeni, da vsebuje veliko kremena, s kalijem bogat [[ortoklaz]] in z natrijem bogat [[plagioklaz]]. Ima faneritsko podevhedralno strukturo, se pravi da so minerali vidni s prostim očesom in da so nekateri od njih obdržali prvotne kristalografske oblike.
== Nastanek magme ==
[[Slika:Lesotho maletsunyane falls.jpg|250px|thumb|Velika magmatska pokrajina Karoo ([[Lesoto]]); slap Maletsunyane je visok 192 m]]
Zemljina skorja je pod kontinenti debela povprečno 35 km, pod oceani pa samo 7–10 km. Kontinentalna skorja je sestavljena predvsem iz sedimentnih kamnin, ki ležijo na kristalinični podlagi, zgrajeni iz zelo različnih metamorfnih in magmatskih kamnin, na primer granulita in granita. Oceanska skorja je sestavljena predvsem iz bazalta in gabra. Kontinentalna in oceanska skorja ležita na peridotitu iz Zemljinega plašča.
Kamnine se lahko raztalijo zaradi dekompresije (zmanjšanja tlaka), spremembe kemijske sestave, na primer zaradi prisotnosti vode, povišane temperature ali kombinacije omenjenih pocesov. Drugi mehanizmi, na primer padec [[meteorit]]a, so sedaj manj pomembni, med nastajanjem Zemlje pa so povzročili obsežno taljenje, tako da je bila Zemlja verjetno pokrita s kakšnih 100 km globokim oceanom magme. Padci velikih meteoritov v zadnjih nekaj sto milijonih let so bili verjetno eden od mehanizmov, ki so povzročili obširen bazaltni magmatizem posameznih velikih magmatskih pokrajin.
=== Dekompresijsko taljenje ===
[[Slika:3-Devils-grade-Moses-Coulee-Cattle-Feed-Lot-PB110016.JPG|thumb|right|250px|Moses Coulee (Douglas County, [[Washington]], [[Združene države Amerike|ZDA]]), v kateri je vidnih več slojev poplavnega bazalta]]
Dekompresijsko taljenje je posledica padca tlaka.<ref name=Wilson>{{navedi knjigo|author=Brown G.C., Hawkesworth C.J. in Wilson R.C.L.|year=1992|title=Understanding the Earth|edition=2|publisher=Cambridge University Press|page=93|isbn=0-521-42740-1|url=http://books.google.com/books?id=Kgk4AAAAIAAJ&pg=PA93}}</ref> Začetna temperatura taljenja (temperatura, pod katero je snov popolnoma strjena) večine kamnin v odsotnosti vode z naraščajočim tlakom narašča. Peridotit v Zemljinem plašču ima zato lahko višjo temperaturo od začetne temperature taljenja v neki manjši globini. Če se takšna kamnina med konvekcijo trdnega plašča dvigne, se zaradi adiabatne ekspanzije rahlo ohladi, vendar samo za 0,3 °C na kilometer. Eksperimentalne študije značilnih vzorcev peridotita kažejo, da temperatura začetka taljenja narašča za 3 – 4 °C na kilometer. Če se kamnina dovolj dvigne, se zato začne taliti. Kapljice taline se lahko združijo v večje kaplje in začnejo prodirati navzgor. Takšen proces taljenja dvigajočega se trdnega plašča je bil odločilen za evolucijo Zemlje.
Z dekompresijskim taljenjem nastaja skorja na srednjeoceanskih hrbtih, na enak način pa so nad vročimi točkami nastali na primer [[Havaji|Havajski otoki]]. S kompresijskim taljenjem se najpogosteje razlaga tudi poplavne oziroma stopničaste bazalte, ki so nastali z gigantskim vulkanskim izbruhom ali nizom izbruhov, in oceanske plošče, čeprav nekatere ogromne tvorbe pripisujejo trčenju meteorita.
=== Vpliv vode in ogljikovega dioksida ===
[[Slika:Pacific Ring of Fire.svg|thumb|250px|[[Pacifiški ognjeni obroč]]]]
Največji vpliv na spremembo sestave kamnine in nastanek magme ima dodatek [[voda|vode]], ki zniža začetno temperaturo taljenja pri danem tlaku. Primer: v globini približno 100 km se peridotit brez prisotnosti vode začne taliti pri 1500 °C ali celo več, prebitek vode pa temperaturo začetka taljenja zniža na približno 800 °C.<ref>{{cite journal|author=Grove T.L., Chatterjee N., Parman S.W. in Medard E.|year=2006|title=The influence of H<sub>2</sub>O on mantle wedge melting|journal=Earth and Planetary Science Letters|volume=249|pages=74-89}}</ref> Voda, ki povzroči taljenje zgornjega plašča, prodre v globino v subdukcijskih conah oceanske litosfere. Magme z bazaltno in andezitno sestavo, ki vsebujejo vodo, nastajajo neposredno ali posredno s hidriranjem med subdukcijskimi procesi. Takšne magme in tiste, ki nastanejo iz njih, gradijo loke otokov, na primer otoke v pacifiškem ognjenem obroču. Magme iz kalcitno-alkalnih kamnin so pomembna sestavina kontinentalne litosfere.
[[Ogljikov dioksid]] je v primerjavi z vodo mnogo manj pomemben vzrok za nastanek magme, kljub temu pa mu pripisujejo nastanek nekaterih s kremenom podnasičenih magm. Poskusi so dokazali, da se v prisotnosti ogljikovega dioksida začetna temperatura taljenja peridotita v ozkem intervalu tlaka, ki ustreza globini okrog 70 km, zniža za približno 200 °C. V večjih globinah je njegov vpliv lahko še večji: v globini približno 200 km je začetna temperatura taljenja peridotita z ogljikovim dioksidom 450 – 600 °C nižja od začetne temperature taljenja peridotita brez prisotnosti ogljikovega dioksida.<ref>{{cite journal|author=Dasgupta, R. & Hirschmann, M.M.|year=2007|title=Effect of variable carbonate concentration on the solidus of mantle peridotite|journal=American Mineralogist|volume=92|pages=370-379}}</ref> Možni viri ogljikovega dioksida v globinah večjih od 70 km so lahko nefelinitske, karbonatitske in kimberlitske magme.
=== Povečanje temperature ===
Povečanje temperature je najbolj značilen mehanizem tvorjenja magme v kontinentalni skorji. Povečanje temperature je lahko posledica prodiranja magme iz Zemljinega plašča proti površini. Temperature lahko presežejo začetno temperaturo taljenja kamnin v celinski skorji tudi zaradi zgoščevanja kamnin na mejah tektonskih plošč zaradi povišanega tlaka. Lep in dobro preučen primer takšnega mehanizma je meja med [[Indija|indijsko]] in [[Azija|azijsko]] kontinentalno maso, kjer je skorja pod [[Tibet|tibetansko planoto]] tik ob njeni južni meji debela približno 80 km, kar je v grobem dvakrat več kot je debela normalna kontinentalna skorja. Študije električne upornosti, ki so izpeljane iz magnetotelurških podatkov, so sredi skorje odkrile sloj, ki verjetno vsebuje talino silikatov in se vzdolž južne meje Tibeta razteza najmanj 1000 km daleč.<ref>{{cite journal|author=Unsworth, M.J. ''s sod.''|year=2005|title=Crustal rheology of the Himalaya and Southern Tibet inferred from magnetotelluric data|journal=Nature|volume=438|pages=78-81}}</ref> Magmatski kamnini, katerih nastanek običajno pripisujejo taljenju kontinentalne skorje zaradi povišane temperature, sta granit in riolit. Povečanje temperature lahko povzroči tudi taljenje litosfere v subdukcijskih conah.
== Razvoj magme ==
[[Slika:Fractional crystallization.svg|thumb|400px|Shematski prikaz frakcionirane kristalizacije v magmi. Sestava magme se med ohlajanjem spreminja, ker se nekateri minerali izkristalijo iz taline. Najprej se izkristali olivin ('''1)''', za njim olivin in piroksen '''(2)''', nato piroksen in plagioklaz '''(3)''' in nazadnje plagioklaz '''(4)'''. Na dnu rezervoarja magme nastaja kumulatna kamnina.]]
Večina magm se v svoji zgodovini samo delno raztali. Magme so bolj pogosto zmesi taline in kristalov, včasih tudi plinskih mehurčkov. Talina, kristali in plinski mehurčki imajo običajno različno gostoto, zato se med razvojem magme lahko ločijo.
Med ohlajanjem magme začnejo minerali pri različnih temperaturah postopoma kristaliti iz taline. Proces se imenuje frakcionirana kristalizacija. Če se kristali izločijo iz taline, postane sestava neizkristaljenega dela magme drugačna od sestave starševske magme. Primer: iz magme z gabrsko sestavo nastane z izločanjem zgodaj nastalih kristalov magma z granitsko sestavo. Gabro ima začetno temperaturo taljenja okrog 1200 °C, preostala talina z granitsko sestavo pa samo približno 700 °C. Nezdružljivi minerali se med frakcionirano kristalizacijo koncentrirajo v magmatskem rezidiju, ki se pri naslednjem frakcioniranem taljejnju raztali prvi. V obeh procesih lahko nastane magma, ki izkristali v pegmatit, ki je običajno bogat z nezdružljivimi minerali. Za razumevanje idealiziranih procesov, ki se dogajajo med frakcionirano kristalizacijo magme, sta pomembna [[Bowenov kristalizacijski niz|Bowenova kristalizacijska niza]].
[[Slika:Bowenov kristalizacijski niz.tif|250px||thumb|Bowenov kristalizacijski niz]]
Sestave magme ne določata samo frakcionirana kristalizacija in frakcionirano taljenje. Magme lahko na primer vzajemno delujejo s kamninami, v katere prodirajo: lahko jih raztalijo ali z njimi reagirajo. Magme z različnimi sestavami se lahko med seboj mešajo, v redkih primerih pa se lahko talina tudi loči v dve talini z različnima sestavama, ki se med seboj ne mešata.
V tvorbi najpogostejših magmatskih kamnin je udeleženih relativno malo mineralov, ker magme vsebujejo samo določene elemente: [[silicij]], [[kisik]], [[aluminij]], [[natrij]], [[kalij]], [[kalcij]], [[železo]] in [[magnezij]]. Našteti elementi tvorijo [[silikat]]ne minerale, ki tvorijo preko 90 % vseh magmatskih kamnin. Kemija magmatskih kamnin elemente obravnava kot kjučne, manj pomembne in sledove. Vsebnost ključnih in manj pomembnih elementov se po navadi izraža v odstotkih, na primer 51 % SiO<sub>2</sub> in 1,50 % TiO<sub>2</sub>. Vsebnost elementov, ki so prisotni v sledovih, se izraža v delih na milijon delov (ppm), na primer 420 ppm Ni in 5,1 ppm Sm. Kriterij za sledove elementov je po navadi 100 ppm, čeprav je vsebnost nekaterih elementov tudi večja od 1000 ppm.
== Magmatske kamnine v Sloveniji ==
'''Granitska skupina'''
Granit se nahaja v pasu periadriatskega šiva, ki predstavlja mejo med afriško in evropsko ploščo. Sega iz doline [[Topla, Črna na Koroškem|Tople]] preko [[Črna na Koroškem|Črne na Koroškem]] do južno od [[Slovenj Gradec|Slovenj Gradca]]. Na Koroškem je ozemlje sestavljeno iz granita, tonalita, termo metamorfnih kanin kordiertni skrilavec in andaluzitno kordiertni skrilavec. Granit se nahaja v pasu periadriatskega šiva, ki predstavlja mejo med afriško in evropsko ploščo. Sega iz doline Tople preko Črne na Koroškem do južno od Slovenj Gradca. Kremenov granodiorit se nahaja v osrednjem delu Pohorja, kjer je v terciarju prodrl na površje kot lakolit (čok) in je najstarejša metamorfna kamnina na našem ozemlju.Kremenov granodiorit se nahaja v osrednjem delu [[Pohorje|Pohorja]], kjer je v [[terciar]]ju prodrl na površje kot lakolit (čok) in je najstarejša metamorfna kamnina na našem ozemlju. Kamnino so včasih imenovali tonalit, vendar so ime spremenili, ker ni ustrezalo mineraloški zgradbi. Kremenov porfir in kremenov keratofir sta na območju [[Pirešica|Pirešice]], severno od [[Savinjska dolina|Savinjske doline]], Dobrovniški planini, [[Kamniška Bistrica|Kamniški]] in [[Tržiška Bistrica|Tržiški Bistrici]] in na območju [[Jelovica|Jelovice]]. Dacit je v obliki večje razčlenjene krpe prisoten na vzhodni strani Pohorja in na Veliki Kopi. Razvit je večinoma kot predornina in samo ponekod kot piroklastik.
'''Sienitska skupina'''
Kamnine iz sienitske skupine so ponekod v [[Karavanke|Karavankah]] in okolici [[Cerkno|Cerknega]].
'''Gabrska skupina'''
Bazične prvine gabra najdemo kot vključke v granitnem pasu v periadriatskem šivu. Diabaz se pojavlja na območju vasi [[Grad, Grad|Grad]] v [[Prekmurje|Prekmurju]] in na [[Goričko|Goričkem]]. Metamorfna kamnina nekdanjega peridotita se dobi na večji površini južno od Pohorja oziroma severno od [[Slovenska Bistrica|Slovenske Bistrice]].<ref>{{cite journal|author=Brezigar A., Ogorelec B., Rijavec L. in Mioč P.|title= Geološka zgradba predpliocenske podlage Velenjske udorine in okolice|journal=Geologija|volume=30|year=1987|pages=39-46}}</ref>
== Sklici ==
{{opombe|2}}
== Viri ==
<div class="references-small">
* Le Maitre, R.W. (ur.) (2002). ''Igneous Rocks: A Classification and Glossary of Terms, Recommendations of the International Union of Geological Sciences, Subcommission of the Systematics of Igneous Rocks''. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 0-521-66215-X {{ikona en}}
* Cloos, H. (1963). ''Einführung in die Geologie''. Berlin: Lehrbuch, Gebrüder Borntraeger. {{ikona de}}
* Streckeisen, A. (1977). ''Minerale und Gesteine''. Bern-Stuttgart: Hallwag-Taschenbuch. {{ikona de}}
</div>
== Glej tudi ==
{{Kategorija v Zbirki|Igneous rocks}}
* [[Metamorfne kamnine]]
* [[Sedimentne kamnine]]
* [[Seznam kamnin]]
[[Kategorija:Magmatske kamnine|*]]
[[Kategorija:Petrologija]]
{{zvezdica}}
{{normativna kontrola}}
| |||