Магматические породы образуются в результате охлаждения и затвердевания магмы или лавы. Их цвет может широко варьироваться в зависимости от их минерального состава. В то время как некоторые магматические породы, как правило, темного цвета, другие могут быть довольно светлыми. Давайте подробнее рассмотрим разнообразие цветов магматических пород.
Магматические породы образуются из магмы (внутри Земли) или лавы (на поверхности Земли). Магма — это расплавленный материал породы, который зарождается глубоко в мантии Земли. Когда магма поднимается к поверхности, она плавит окружающую породу и включает новые соединения. В конечном итоге она извергается на поверхность в виде лавы или медленно остывает под корой, образуя интрузивные магматические породы.
Минералы, которые кристаллизуются по мере остывания магмы, определяют окончательный цвет и текстуру магматической породы. Магматические породы, состоящие в основном из темноокрашенных минералов, таких как амфибол, пироксен и оливин, как правило, темнее по цвету. С другой стороны, кислые магматические породы, состоящие в основном из более легких минералов, таких как кварц и полевой шпат, обычно светлее.
Магматические породы далее классифицируются как экструзивные или интрузивные в зависимости от того, где они образуются. Экструзивные магматические породы извергаются на поверхность в виде лавы или вулканического пепла. Они быстро остывают, поэтому у минералов мало времени для образования крупных кристаллов. Примерами являются базальт, андезит, риолит и обсидиан.
Интрузивные магматические породы медленно остывают под поверхностью. Минералы успевают сцепиться и образовать крупные кристаллы, что приводит к крупнозернистой текстуре. Гранит и габбро являются распространенными интрузивными магматическими породами.
Многие основные и ультраосновные магматические породы, как правило, имеют темный цвет. Давайте рассмотрим некоторые из наиболее распространенных темных магматических пород:
Одна из самых распространенных вулканических пород, базальт, обычно черного или темно-серого цвета. Он состоит в основном из пироксена и плагиоклазового полевого шпата. Богатые железом оливин и пироксен придают базальту темный цвет. Экструзивные базальты быстро остывают, в результате чего образуется мелкозернистая текстура.
Интрузивный эквивалент базальта, габбро, представляет собой чрезвычайно темную, крупнозернистую породу. Как и базальт, он содержит высокий процент пироксена и оливина, богатых железом и магнием.
Перидотит — редкая плотная ультраосновная порода, которая берет свое начало в мантии Земли. Ее цвет варьируется от темно-зеленого до черного. Она содержит большую долю оливина с меньшим количеством пироксенов и амфиболов.
Обсидиан — это естественно стекловидная вулканическая порода, которая образуется при быстром охлаждении фельзитовой лавы. Обычно она имеет черный цвет и гладкую, похожую на стекло текстуру. В некоторых обсидианах могут задерживаться небольшие пузырьки газа, что дает темно-серый цвет.
В то время как основные и ультраосновные породы, как правило, темные, фельзитовые магматические породы часто имеют светлый цвет. Вот некоторые распространенные светлые магматические породы:
Гранит — широко распространенная интрузивная кислая порода с грубой текстурой. В основном она состоит из светлых минералов, таких как кварц, полевой шпат и мусковит или биотитовая слюда. Гранит может образовываться в оттенках серого, розового, белого или красновато-коричневого цвета.
Экструзивный эквивалент гранита, риолит имеет мелкозернистую текстуру и светлый цвет. Он образуется из высококремнистой лавы, богатой кварцем и полевым шпатом. Риолит может быть белым, розовым, серым или красно-коричневым.
Пемза — пористая вулканическая порода, которая образуется во время взрывных извержений. Она имеет кислый состав с высоким содержанием кремния и магния. Быстрое охлаждение захватывает пузырьки газа, придавая пемзе чрезвычайно легкую, пенистую текстуру. Ее цвет обычно светло-серый, рыжевато-коричневый или бледно-желтый.
Фельзит — это изверженная магматическая порода с тонкой стекловидной основной массой. Он имеет светлый цвет от почти белого до светло-серого или темно-желтого. Состав фельзита близок к составу гранита, богат кварцем и щелочным полевым шпатом.
Основными факторами, определяющими цвет изверженной породы, являются химический состав и скорость охлаждения. Вот обзор:
Наиболее важным фактором, контролирующим цвет магматических пород, является химический состав. Породы с высоким содержанием железа и магния, как правило, темнее, а породы с более высоким содержанием кремнезема — светлее.
Основные и ультраосновные магматические породы содержат более 45% основных минералов, таких как оливин, пироксен и богатый кальцием плагиоклазовый полевой шпат. Обилие темно-зеленых или черных минералов, богатых железом и магнием, придает таким основным породам, как базальт и габбро, темный цвет.
Фелсические магматические породы содержат больше кремнезема (более 65%) и содержат много кварца и калиевого полевого шпата, а также мусковита, биотита и амфибола. Их светлый цвет обусловлен преобладанием прозрачных или белых минералов.
Скорость охлаждения также влияет на цвет магматических пород. Темные экструзивные породы остывают гораздо быстрее, чем светлые интрузивные эквиваленты аналогичного состава. Например, обсидиан имеет угольно-черный цвет, в то время как его интрузивный эквивалент гранит может быть розовым или белым.
Поскольку магма быстро остывает на поверхности или вблизи нее, у минеральных зерен остается меньше времени для роста. Получающаяся мелкозернистая текстура выглядит темнее, чем те же минералы при большем размере кристалла. Более медленное охлаждение под землей позволяет светлым минералам, таким как полевой шпат и кварц, полностью кристаллизоваться и расти.
Для данного химического состава породы с более крупными минеральными зернами, как правило, легче, чем мелкозернистые породы. Крупнозернистые интрузивные магматические породы позволяют большему количеству света рассеиваться от своих минеральных кристаллов, что придает им более светлый цвет.
Эффузивные породы быстро остывают, поэтому многие минералы не успевают сформироваться. Темное базальтовое стекло обсидиана содержит мало минеральных кристаллов для отражения света. Пемза содержит много светлых минералов, но заполнена крошечными пузырьками газа, которые также затемняют ее цвет.
После затвердевания магматические породы подвергаются химическому и физическому выветриванию на поверхности Земли. Окисление минералов со временем приводит к изменению цвета многих магматических пород на красный, коричневый и желтый.
Гидротермальные изменения и метаморфизм, вызванные теплом и давлением, также могут изменять цвет породы спустя долгое время после образования. Метаморфические породы зеленого и синего сланца получают свои цвета от вторичных зеленых амфиболов и синих глаукофановых минералов.
В то время как некоторые магматические породы имеют тенденцию быть темными из-за высокого содержания в них основных минералов, магматические породы в целом демонстрируют разнообразную гамму цветов. Кислые породы с высоким содержанием кремнезема и кварца часто бывают светло-серыми, белыми или розоватыми. Такие факторы, как скорость охлаждения, размер зерна и постформационное выветривание, дополнительно влияют на цвет магматических пород.
Быстро охлажденные экструзивные магматические породы будут темнее своих интрузивных эквивалентов того же состава. Мелкозернистые породы также кажутся темнее крупнозернистых пород с теми же минералами. В целом, преобладающие минералы в магматической породе, определяемые первоначальной химией магмы, являются наиболее фундаментальными детерминантами ее конечного цвета.
При составлении этой статьи использовались следующие ссылки:
| Тип магматической породы | Цвет | Текстура | Минеральный состав |
|---|---|---|---|
| Базальт | От черного до темно-серого | Мелкозернистый | Пироксен, плагиоклаз, оливин |
| Габбро | От черного до темно-зеленого | Крупнозернистый | Пироксен, плагиоклаз, оливин |
| Гранит | Светло-серый, розовый, белый | Крупнозернистый | Кварц, щелочной полевой шпат, плагиоклаз |
| Риолит | Белый, розовый, светло-серый | Мелкозернистый | Кварц, щелочной полевой шпат, плагиоклаз |
| Обсидиан | Черный | Стеклянный | Вулканическое стекло с высоким содержанием кремния |
| Пемза | Светло-серый, желтовато-коричневый, желтый | Мелкий, пористый | Кварц, полевой шпат, стекло |
Самые темные магматические породы, как правило, являются мафическими породами, такими как базальт и габбро, которые содержат обильные темно-зеленые или черные пироксены, оливин и амфиболовые минералы. Обсидиан, природное вулканическое стекло, также чрезвычайно темный из-за своей стекловидной текстуры и отсутствия светоотражающих минеральных кристаллов.
Фелзические магматические породы, такие как гранит и риолит, как правило, самые светлые из-за высокого содержания в них кремнезема и обилия легких минералов, таких как кварц и полевой шпат. Пемза, пористое вулканическое стекло, также очень светлого цвета.
Богатые железом и магнием основные минералы, такие как оливин, пироксен, амфибол и биотитовая слюда, придают магматическим породам темный цвет. В частности, оливин и пироксен являются распространенными темными минералами в базальтах и габбро.
Обсидиан черный, потому что это вулканическое стекло, которое так быстро остыло из лавы, что минеральные кристаллы не успели вырасти. При небольшом количестве отражающих свет минеральных зерен свет проходит через стекловидную основную массу, что приводит к темному цвету. Крошечные пузырьки газа также могут способствовать его темному виду.
Большинство кислых магматических пород имеют светлый цвет из-за обильного содержания кварца и полевого шпата. Однако некоторые промежуточные кислые лавы могут казаться темно-серыми из-за быстрого охлаждения, которое подавляет рост кристаллов. Акцессорные минералы, такие как биотитовая слюда и амфибол, также могут придавать более темный цвет некоторым кислым магматическим породам.