Geologie
Figura 1. Diferitele culori și texturi observate în această rocă sunt cauzate de prezența diferitelor minerale.
Introducere
Există trei tipuri de roci: igneice, sedimentare și metamorfice. Fiecare dintre aceste tipuri face parte din ciclul rocilor. Prin modificări ale condițiilor, un tip de rocă poate deveni un alt tip de rocă. Sau poate deveni o altă rocă de același tip.
Ce sunt rocile?
O rocă este un material terestru natural, fără viață, format în mod natural. Rocile sunt alcătuite din colecții de granule minerale care sunt ținute împreună într-o masă fermă și solidă (figura 1).
Cum se deosebește o rocă de un mineral? Rocile sunt alcătuite din minerale. Granulele minerale dintr-o rocă pot fi atât de mici încât le puteți vedea doar la microscop, sau pot fi la fel de mari ca unghia sau chiar degetul dumneavoastră (figura 1).
Figura 2. O pegmatită din Dakota de Sud cu cristale de lepidolit, turmalină și cuarț (scara de 1 cm în stânga sus).
Rocurile sunt identificate în primul rând prin mineralele pe care le conțin și prin textura lor. Fiecare tip de rocă are un set distinctiv de minerale. O rocă poate fi alcătuită din grăunțe din toate tipurile de minerale, cum ar fi cuarțitul. Mult mai frecvent, rocile sunt alcătuite dintr-un amestec de minerale diferite. Textura este o descriere a mărimii, formei și dispunerii granulelor minerale. Sunt cele două mostre din figura 2 de același tip de rocă? Au aceleași minerale? Aceeași textură?
Figura 3. Mostre de rocă.
| Eșantion | Minerale | Textura | Formation | Rock type |
|---|---|---|---|---|
| Sample 1 | plagioclase, quartz, hornblende, pyroxene | Crystals, visible to naked eye | Magma cooled slowly | Diorite |
| Sample 2 | plagioclase, hornblende, pyroxene | Crystals are tiny or microscopic | Magma erupted and cooled quickly | Andesite |
As seen in table 1, these two rocks have the same chemical composition and contain mostly the same minerals, but they do not have the same texture. Sample 1 has visible mineral grains, but Sample 2 has very tiny or invisible grains. The two different textures indicate different histories. Sample 1 is a diorite, a rock that cooled slowly from magma (molten rock) underground. Proba 2 este un andezit, o rocă care s-a răcit rapid dintr-o magmă foarte asemănătoare care a erupt la suprafața Pământului.
Trei categorii principale de roci
Rocurile sunt clasificate în trei grupe majore în funcție de modul în care se formează. Rocile pot fi studiate în eșantioane de mână care pot fi mutate din locația lor inițială. De asemenea, rocile pot fi studiate în aflorimente, formațiuni de roci expuse care sunt atașate de sol, în locul în care se găsesc.
Rocuri ionice
Rocile ionice se formează din magma care se răcește. Magma care erupe pe suprafața Pământului este lava, așa cum se vede în figura 4. Compoziția chimică a magmei și viteza cu care aceasta se răcește determină ce rocă se formează pe măsură ce mineralele se răcesc și se cristalizează.
Figura 4. Această lavă curgătoare este o rocă topită care se va întări într-o rocă ígnea.
Roci sedimentare
Rocile sedimentare se formează prin compactarea și cimentarea sedimentelor, bucăți sparte de rocă, precum pietrișul, nisipul, nămolul sau argila (figura 5). Aceste sedimente se pot forma în urma intemperiilor și a eroziunii rocilor preexistente. Rocile sedimentare includ, de asemenea, precipitate chimice, materialele solide rămase după ce un lichid se evaporă.
Figura 5. Această rocă sedimentară este alcătuită din nisip care este cimentat împreună pentru a forma o gresie.
Roci metamorfice
Rocile metamorfice se formează atunci când mineralele dintr-o rocă existentă sunt schimbate prin căldură sau presiune în interiorul Pământului. Vezi figura 6 pentru un exemplu de rocă metamorfică.
Figura 6. Cuarțitul este o rocă metamorfică formată atunci când gresia cuarțoasă este expusă la căldură și presiune în interiorul Pământului.
O explicație simplă a celor trei tipuri de roci și a modului de a le identifica poate fi văzută în acest videoclip:
Acest videoclip discută despre modul de identificare a rocilor igneice:
Acest videoclip discută despre modul de identificare a unei roci metamorfice:
Acest video Science Made Fun discută despre condițiile în care se formează cele trei tipuri principale de roci:
Ciclul rocilor
Figura 7. James Hutton este considerat părintele geologiei.
Rocurile se schimbă ca urmare a proceselor naturale care au loc în permanență. Cele mai multe schimbări au loc foarte încet; multe au loc sub suprafața Pământului, astfel încât este posibil ca noi să nu observăm schimbările. Deși este posibil să nu observăm schimbările, proprietățile fizice și chimice ale rocilor se schimbă în mod constant într-un ciclu natural, fără sfârșit, numit ciclul rocilor.
Conceptul ciclului rocilor a fost dezvoltat pentru prima dată de James Hutton, un om de știință din secolul al XVIII-lea, numit adesea „părintele geologiei” (prezentat în figura 7). Hutton a recunoscut că procesele geologice nu au „nici un început și nici o perspectivă de sfârșit”. Procesele implicate în ciclul rocilor se desfășoară adesea pe parcursul a milioane de ani. Astfel, la scara unei vieți omenești, rocile par a fi „solide ca piatra” și neschimbătoare, dar, pe termen mai lung, au loc mereu schimbări.
În ciclul rocilor, ilustrat în figura 8, sunt reprezentate cele trei tipuri principale de roci – roci nisipoase, sedimentare și metamorfice. Săgețile care leagă cele trei tipuri de roci arată procesele care transformă un tip de rocă în altul. Ciclul nu are nici un început și nici un sfârșit. Rocile din adâncul Pământului se transformă chiar acum în alte tipuri de roci. Rocile de la suprafață se află la locul lor înainte de a fi expuse în continuare unui proces care le va schimba.
Figura 8. Ciclul rocilor.
Procese ale ciclului rocilor
Diverse procese pot transforma un tip de rocă într-un alt tip de rocă. Procesele cheie ale ciclului rocilor sunt cristalizarea, eroziunea și sedimentarea și metamorfismul.
Cristalizarea
Magma se răcește fie în subteran, fie la suprafață și se întărește într-o rocă ígnea. Pe măsură ce magma se răcește, se formează cristale diferite la temperaturi diferite, suferind cristalizare. De exemplu, mineralul olivina cristalizează din magmă la temperaturi mult mai ridicate decât cuarțul. Rata de răcire determină cât timp vor avea la dispoziție cristalele pentru a se forma. Răcirea lentă produce cristale mai mari.
Erodarea și sedimentarea
Eroziunea și sedimentarea
Mersul atmosferic erodează rocile de la suprafața Pământului în bucăți mai mici. Fragmentele mici se numesc sedimente. Apa curgătoare, gheața și gravitația, toate transportă aceste sedimente dintr-un loc în altul prin eroziune. În timpul sedimentării, sedimentele sunt așezate sau depozitate. Pentru a forma o rocă sedimentară, sedimentele acumulate trebuie să se compacteze și să se cimenteze între ele.
Metamorfism
Când o rocă este expusă la căldură și presiune extreme în interiorul Pământului, dar nu se topește, roca devine metamorfozată. Metamorfismul poate schimba compoziția minerală și textura rocii. Din acest motiv, o rocă metamorfică poate avea o nouă compoziție minerală și/sau o nouă textură.
Rezumat al lecției
- Rocurile sunt colecții de minerale de diferite mărimi și tipuri.
- Cele trei tipuri principale de roci sunt cele ígnoase, sedimentare și metamorfice.
- Cristalizarea, eroziunea și sedimentarea și metamorfismul transformă un tip de rocă în altul sau transformă sedimentele în roci.
- The rock cycle describes the transformations of one type of rock to another.
Reflection Questions
- What skill does this content help you develop?
- What are the key topics covered in this content?
- How can the content in this section help you demonstrate mastery of a specific skill?
- What questions do you have about this content?