A kőzettípusok: vulkáni, metamorf és üledékes

A három kőzettípus

Ez az első dolog, amit a geológia órán megtanulsz – nagyon röviden a három kőzettípus:

  • Vulkáni – a föld mélyén lévő magma lehűléséből keletkeznek. Gyakran nagy kristályaik vannak (szabad szemmel is láthatod őket).
  • Metamorf – vulkáni és üledékes kőzetek átalakulásával (metamorfózisával) keletkeznek. Kialakulhatnak a föld alatt és a felszínen is.
  • Üledékes – üledékek megszilárdulásával keletkeznek. Kialakulhatnak szerves maradványokból (pl. mészkő), vagy más kőzetek cementálódásából.
    Most a hosszú történet, ami sokkal érdekesebb, a következő:

A hosszú történet, ami sokkal érdekesebb, a következő:

Igneózus kőzetek

Lávafolyam Hawaiin. A láva a magma extruzív megfelelője. Image via Wiki Commons.

A magma minden magmás kőzet szíve. A magma olvadt vagy félig olvadt kőzetek keverékéből áll, gázokkal és más illékony elemekkel együtt. Ahogy mélyebbre jutunk a föld alatt, a hőmérséklet emelkedik; ha tovább megyünk, végül elérjük a földköpenyt – a földmagot körülvevő hatalmas szilárd kőzetréteget (amely a földtörténeti időben viszkózus folyadékként viselkedik).

Amint azt valószínűleg tudod, amikor a magma lehűl, kőzetté alakul; ha még a föld alatt, magas hőmérsékleten (de a magmánál még mindig alacsonyabb hőmérsékleten) hűl le, a lehűlés lassú lesz, így a kristályok kialakulására is lesz idő. Ezért látunk nagy kristályokkal rendelkező kőzeteket, például gránitot – a magmának volt ideje kihűlni. A kristályok is differenciálódnak, ahogy alább láthatod.

Nézd meg a fehér, majdnem négyszögletes földpátkristályokat, a szürke, gyakorlatilag alaktalan kvarckristályokat és a fekete kristályokat, amelyek lehetnek fekete csillámok vagy amfibol. A képet az Eastern Illinois University-től módosították.
Jegyezzük meg a fehér, majdnem négyszögletes földpátkristályokat, a szürke, gyakorlatilag alaktalan kvarckristályokat és a fekete kristályokat, amelyek lehetnek fekete csillámok vagy amfibol. A képet az Eastern Illinois University-től módosították.

Ha azonban a magma kitör vagy gyorsan lehűl, akkor ehelyett vulkáni kőzetet kapunk — nem igazán vulkáni, de szintén lávából származik. A klasszikus példa erre a bazalt, amely sok apró kristályt vagy nagyon kevés nagy kristályt tartalmazhat. A vulkáni kőzeteket extruzív vulkáni kőzeteknek is nevezik, szemben az intruzív vulkáni kőzetekkel. Egyes vulkáni kőzetek (például az obszidián) egyáltalán nem tartalmaznak kristályokat.

Bazalt – figyeljük meg a látható kristályok szinte teljes hiányát. Most hasonlítsuk össze a gránittal. Kép a Georgia Állami Egyetemről.
Pumice.

Nem minden magma készül egyformán: a különböző magmák eltérő kémiai összetételűek, eltérő mennyiségű gázokkal és eltérő hőmérsékletűek lehetnek – és a különböző típusú magmák különböző típusú kőzeteket hoznak létre. Ezért van az, hogy hihetetlen változatosságot kapunk. Több mint 700 százféle vulkáni kőzet létezik, és általában ezek a legkeményebb és legnehezebb kőzetek. A vulkanikus kőzetek azonban hihetetlenül könnyűek is lehetnek – a habkő például még lebegni is képes, és az ókori hajósok “a tenger habjának” nevezték. A habkő akkor keletkezik, amikor egy vulkán hevesen kitör, és a kőzetben légzsebek keletkeznek. The most common types of igneous rocks are:

  • andesite
  • basalt
  • dacite
  • dolerite (also called diabase)
  • gabbro
  • diorite
  • peridotite
  • nepheline
  • obsidian
  • scoria
  • tuff
  • volcanic bomb

Metamorphic Rocks

Here, the name says it all. These are rocks that underwent a metamorphosis; they changed. They were either sedimentary or igneous (or even metamorphic), and they changed so much, that they are fundamentally different from the initial rock.

Different types of metamorphism. Image via Tankon Yvtar.

There are two types of metamorphism (change) that can cause this:

  • contact metamorphism (or thermal metamorphism) — rocks are so close to magma that they start to partially melt and change their properties. Előfordulhat átkristályosodás, a kristályok közötti összeolvadás és sok más kémiai reakció. Itt a hőmérséklet a fő mozgatórugó.
  • regionális metamorfózis (vagy dinamikus metamorfózis) – ez jellemzően akkor következik be, amikor a kőzetek mélyen a föld alatt vannak, és hatalmas nyomásnak vannak kitéve – olyannyira, hogy gyakran megnyúlnak, elpusztítva az eredeti vonásokat. Itt a nyomás (gyakran a hőmérséklettel együtt) a fő hajtóerő.
Hajtogatott foliáció egy metamorf kőzetben a norvégiai Geirangerfjord közelében. Kép a Wiki Commonson keresztül.

A metamorf kőzetekben lehetnek az eredeti kőzetekből származó kristályok és ásványok, valamint a metamorfózis folyamatából származó új ásványok. Néhány ásvány azonban egyértelműen jelzi a metamorf folyamatot. Ezek közül a legáltalánosabbak a gránát, a klorit és a kyanit.

Egyaránt jelentősek a kémiai környezet változásai, amelyek két metamorf folyamatot eredményeznek: a mechanikai diszlokáció (a kőzet vagy egyes ásványok fizikailag megváltoznak) és a kémiai átkristályosodás (a hőmérséklet és a nyomás változásakor egyes kristályok nem stabilak, ami más kristályokká alakulnak át).

A márvány nem lemezes metamorf kőzet.

Sok kategóriába sorolhatók, de jellemzően a következőkre oszthatók:

  • Lombos metamorf kőzetek – a nyomás összenyomja vagy megnyújtja a kristályokat, ami egyértelmű preferenciális elrendeződést eredményez.
  • Nem fóliás metamorf kőzetek – a kristályok nem rendelkeznek preferenciális elrendeződéssel. Egyes kőzetek, mint például a márvány (a mészkő metamorfizált változata), olyan ásványokból állnak, amelyek egyszerűen nem nyúlnak ki, függetlenül attól, hogy mekkora feszültséget alkalmazunk.

A metamorf kőzetek különböző körülmények között, különböző hőmérsékleten (akár 200 °C) és nyomáson (akár 1500 bar) alakulhatnak ki. Ha egy kőzetet elég mélyre és elég hosszú időre eltemetnek, akkor metamorfizálódik. Kialakulhatnak tektonikus folyamatok, például kontinensek ütközése következtében, amelyek vízszintes nyomást, súrlódást és torzulást okoznak; kialakulhatnak akkor is, amikor a kőzetet a Föld belsejéből behatoló magma melegíti fel.

A leggyakoribb metamorf kőzetek:

  • amphibolit
  • skiszt (kékes kőzettest, zöldkőzettest, mikrokőrist stb.)
    MINOLTA DIGITÁLIS KAMERA
    Egy mikrokőrist. A sötétbarna kerekded ásványok a gránát, és minden, amit fehéres árnyalatúnak látsz, az a csillám. A vöröses területek rozsdás csillámok. A képet a Willowleaf Minerals oldalról módosították.
  • eclogite
  • gneiss
  • hornfels
  • marble
  • migmatite
  • phyllite
  • quartzite
  • serpentinite
  • slate

Sedimentary Rocks

Sedimentary rocks are named as such because they were once sediment. Sediment is a naturally occurring material that is broken down by the processes of weathering and erosion and is subsequently naturally transported (or not). Sedimentary rocks form through the deposition of material at the Earth’s surface and within bodies of water.

A conglomerate — a rock made from cemented gravel. Image via Earth Physics Teaching.

Az üledékes kőzeteket meglehetősen nehéz osztályozni, mivel többféle meghatározó tulajdonságuk van (kémiai összetétel, üledékképződési folyamat, szerves/szervetlen anyag), de a leggyakoribb osztályozás a következő:

  • klasztikus üledékes kőzetek – kis kőzetdarabok (sok szilikát), amelyeket folyadékok (víz, mederfolyások) szállítottak és rakódtak le. Ezeket a kőzeteket tovább osztályozzák az üledékes kőzetekben található klasztikus kristályok (leggyakrabban kvarc, földpát, csillám és agyag) mérete és összetétele alapján.
  • konglomerátumok (és breccciák) – a konglomerátumok túlnyomórészt lekerekített kavicsokból, míg a breccciák szögletes (élesebb) kavicsokból állnak.
  • homokkövek – ahogy a neve is mutatja, sok homok méretű ásványból és kőzetszemcséből álló kőzet. A homokkő legdominánsabb ásványa a kvarc, mivel ez a leggyakoribb ásvány a Föld felszíni kérgében.
    Egy régi, vörös homokkő. Image via Ian Hopkinson.
  • iszapkőzetek – a név ismét mindent elmond – ezek megszilárdult iszapból álló kőzetek. Jellemzően nagyon finom részecskéket tartalmaznak, és lebegő részecskékként a víz vagy a levegő turbulens áramlása szállítja őket, és az áramlás leülepedése után rakódnak le.
  • biokémiai kőzetek – valószínűleg meg fog lepődni, ha megtudja, hogy a Földön található mészkő nagy része biológiai forrásból származik. Más szóval, a ma látható mészkő nagy része olyan élőlények csontvázaiból származik, mint a korallok, puhatestűek és foraminiferák. A szén egy másik példa a biokémiai kőzetekre.
  • kémiai kőzetek – ezek közé a kőzetek közé tartozik a gipsz és a só (halit), és többnyire vízpárolgás révén keletkeznek
Igen, a só egy ásvány – és nagyon szép tud lenni. Ebben az összefüggésben halitnak nevezik, és az üledékes kőzetek közé sorolható.

Vannak más típusú különleges üledékes kőzetek is – például a meleg forrásokban képződők. Bolygónk szilárd felszínének nagy részét (nagyjából 70%-át) üledékes kőzetek képviselik, de ha elég mélyre megyünk a Föld felszíne alá, rengeteg vulkáni és metamorf kőzetet találunk.

Amint a biokémiai kőzeteknél említettem, a fosszíliák idővel kőzetekké válhatnak. Valójában egész hegyek is kialakulhatnak zátonyokból, mint ahogy az alább látható.

Ez a teljes romániai hegység egy korallzátony alapján alakult ki. Image via MP Interactiv

Egyes gyakori üledékes kőzetek a következők:

  • argillite
  • breccia
  • chalk
  • chert
  • claystone
  • coal
  • conglomerate
  • dolomite
  • limestone
  • gypsum
  • greywacke
  • mudstone
  • shale
  • siltstone
  • turbidite