Come si formano le rocce dal raffreddamento del magma?

RE: Come si formano le rocce dal raffreddamento del magma? Come si formano le rocce dal raffreddamento del magma?

Molto dipende (1) dalla composizione del magma e (2) da quanto velocemente il magma si raffredda. Nota la differenza tra magma e lava: la lava è il magma che è venuto in superficie. La lava quindi si raffredda molto più velocemente del magma.

1. La composizione del magma.

Il magma è ampiamente classificato in base a quanta silice contiene. I magmi felsici hanno più silice e i magmi mafici ne hanno meno. C'è un intero continuum di contenuto di silice, naturalmente, ma atteniamoci al felsico e al mafico.

Felsico - Wikipedia
Mafico - Wikipedia

Avere più silice rende i magmi felsici appiccicosi. Quando scorre, scorre lentamente e non molto lontano, quindi tende a formare vulcani conici, ad esempio il monte St Helens poco prima della sua eruzione del 1980:

Ecco l'eruzione del monte St Helens. Hai chiesto come si formano le rocce dal raffreddamento del magma. Bene, ecco un modo. Quando il gas ad alta pressione FINALMENTE fuoriesce dal magma felsico appiccicoso, fa a pezzi il magma in piccoli pezzi di vetro frastagliato, raffredda il magma molto rapidamente e lo spara in aria. Questo non è fumo né una bomba all'idrogeno, ma una ricaduta felsica altrettanto mortale per chiunque vi sia coinvolto:

Alcuni giorni dopo che l'eruzione si è spenta, questo è ciò che è rimasto per miglia in ogni direzione:

E l'intera cima del monte St. Oh, si noti che il magma felsico che arriva in superficie con gas ad alta pressione non arriva mai allo stadio di lava. Si raffredda così velocemente nell'esplosione che esce come cenere vulcanica o flusso piroclastico.
Cenere vulcanica - Wikipedia
Flusso piroclastico - Wikipedia

Ora che dire dei magmi mafici?

I magmi mafici sono molto meno appiccicosi quindi è molto più facile per i gas uscire e quindi le esplosioni sono meno probabili e saranno molto più piccole quando avvengono. A volte le eruzioni mafiche producono "fontane di fuoco" che possono essere abbastanza impressionanti, questa è alta 33 piedi. Questa lava è molto fluida e scorre a lungo prima di raffreddarsi.

Lava - Wikipedia

E poiché la lava mafica è abbastanza fluida può scorrere a lungo prima di raffreddarsi abbastanza da fermarsi. I vulcani mafici hanno quindi una forma molto più piatta. Sono chiamati vulcani a scudo perché, da lontano, appaiono come uno scudo rovesciato.

Vulcano a scudo - Wikipedia

2. La velocità con cui il magma si raffredda influenza la roccia creata.

Qui c'è l'immagine più grafica che conosco che illustra come i diversi tassi di raffreddamento influenzino la formazione della roccia. Questa è una strada tagliata a est di Shoshone, California.

All'inizio ho visto questo e ho detto, oh, un filone di carbone. Sbagliato. La roccia sopra e sotto la banda scura è esattamente la stessa roba della banda scura. È stata depositata tutta in una volta come cenere vulcanica molto calda da un vulcano che è esploso in un lontano passato ed è di composizione per lo più uniforme. Questo strato di cenere si è raffreddato più rapidamente nella parte superiore e inferiore a causa del contatto con l'aria nella parte superiore e la roccia di campagna (la roccia che era già lì) nella parte inferiore. La parte superiore e inferiore si sono raffreddate così velocemente che i piccoli pezzi d'aria non sono stati espulsi e così la roccia, come la testa di schiuma chiara sulla birra scura, mantiene il suo colore più chiaro. La roccia nel mezzo, isolata un po' dall'aria e la roccia di campagna è stata in grado di rimanere calda abbastanza a lungo che la pressione dall'alto è stata in grado di spremere fuori l'aria e formare un vetro molto scuro prima che si solidificasse.

Le rocce che sono vicine alla superficie o accanto alla fredda roccia di campagna tendono a fare rocce con cristalli microscopici o senza cristalli affatto.

Il basalto è una tipica roccia formata dal raffreddamento di lava mafica. Qui c'è un esempio particolarmente bello di lava mafica alle Hawaii che è fluita sopra la roccia di campagna raffreddandosi e torcendosi mentre andava, creando formazioni simili a corde con queste "corde" attorcigliate le une alle altre. Nota la "faccia" nella roccia:

Pahoehoe Lava- Wikipedia

Tuttavia quando la roccia si raffredda in profondità si raffredda più lentamente, il che significa che le diverse sostanze chimiche nella roccia hanno la possibilità di "trovare il proprio genere" e far crescere i cristalli. Ecco un pezzo di gabbro particolarmente bello. È chimicamente molto simile alla roccia contorta di cui sopra, ma si è raffreddato molto lentamente permettendo ai cristalli di crescere in esso:

Gabbro - Wikipedia

Raffreddando la lava felsica a diverse velocità si ottengono anche diversi tipi di roccia dallo stesso materiale di partenza. La lava felsica ha più silice al suo interno, e la silice si traduce approssimativamente in vetro o sabbia.

Un raffreddamento più veloce (ma non così veloce come la banda nel taglio stradale che ho mostrato sopra) produce ossidiana - alias vetro vulcanico. Notate i bordi affilati. I nostri antenati amavano questa roba perché è una roccia che puoi trasformare in punte di lancia e punte di freccia affilate. (Ti sei mai tagliato su un pezzo di vetro rotto?)

Ossidiana - Wikipedia

Ma dai allo stesso tipo di lava più tempo per raffreddarsi allora come le molecole possono riunirsi e formare cristalli dando la roccia conosciuta come riolite:

Riolite - Wikipedia

Ci sono troppe composizioni diverse di magma/lava per discuterle tutte, ma basta ricordare che la velocità di raffreddamento del magma/lava ha un enorme impatto sui risultati. Raffreddamento veloce = nessun cristallo o cristalli minuscoli, raffreddamento lento = cristalli visibili, più grandi se viene dato più tempo.