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2012-09-24 1 Lecture 3 Igneous Rocks: Their Structures and Texture Remind Igneous rocks (화성암류) : 마그마로부터 형성된 결정질 또는 유리질 암석 (냉각작 결정화작용) 결정화작용) Magma : 화학적/물리학적으로 복잡하고 광물을 만들 수 있는 다양한 분자들을 포 함하고 있는 고온의 용융체 Plate Tectonic - Igneous Genesis 1. Mid-ocean Ridges 2. Intracontinental Rifts 3. Island Arcs 4. Active Continental Margins 5. Back-arc Basins 6. Ocean Island Basalts 7 Miscellaneous Intra- 7. Miscellaneous Intra Continental Activity kimberlites, carbonatites, anorthosites... Magma 맨틀 또는 하부지각에서 형성됨. 주변과의 밀도차이 등으로 인해서 지표로 상승 이 다양한 환경에 따라서 여러가지 암석이 만들어짐 Volcanic rocks(화산암) : 분출, 지표 근처에서 결정화 Plutonic rocks(심성암) : 심부에서 결정화 작용됨. 화성암의 인지 및 결정화 과정 야외 관찰 동시대의 화산분출 현존 화성암류의 특징 (구조) 실험적 연구 귀납적, 광물학적 연구, 조직연구(현미 경 이용) 화학 분석 용융체 내에서 화학 반응과 결 정화 작용 실험 연역적 추론 화성암의 구분 및 명명법 Texture (조직) Structure (구조) Composition (성분) 입자 크기 정도 스케일 입자 크기보다 큰 규 케일에서 주원소(Major element) 에서 암석의 특징 (입자 크기, 모양, 방향 성, 분포, 상호간의 계 등을 관찰) (물리적인 배열, 엽리, 구멍, 균열, 단층, 습 곡 등을 관찰) 미량원소(Trace element) 희토류원소(Rare earth element; REE) 동위원소(Isotope) 물리적 특징 화학적 특징
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Remind Lecture 3

Dec 03, 2021

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Lecture 3

Igneous Rocks: Their Structures and Texture

Remind

• Igneous rocks (화성암류) : 마그마로부터

형성된 결정질 또는 유리질 암석 (냉각작

용 및 결정화작용)용 및 결정화작용)

• Magma : 화학적/물리학적으로 복잡하고

광물을 만들 수 있는 다양한 분자들을 포

함하고 있는 고온의 용융체

Plate Tectonic -Igneous Genesis

1. Mid-ocean Ridges2. Intracontinental Rifts3. Island Arcs4. Active Continental Margins

5. Back-arc Basins6. Ocean Island Basalts7 Miscellaneous Intra-7. Miscellaneous Intra

Continental Activitykimberlites, carbonatites, anorthosites...

Magma

• 맨틀 또는 하부지각에서 형성됨.

• 주변과의 밀도차이 등으로 인해서 지표로 상승 이

• 다양한 환경에 따라서 여러가지 암석이 만들어짐

• Volcanic rocks(화산암) : 분출, 지표 근처에서 결정화

• Plutonic rocks(심성암) : 심부에서 결정화 작용됨.

• 화성암의 인지 및 결정화 과정

• 야외 관찰

• 동시대의 화산분출

• 현존 화성암류의 특징 (구조)

• 실험적 연구 귀납적,

• 광물학적 연구, 조직연구(현미

경 이용)

• 화학 분석

• 용융체 내에서 화학 반응과 결

정화 작용 실험

연역적 추론

• 화성암의 구분 및 명명법

Texture (조직) Structure (구조) Composition (성분)

입자 크기 정도 스케일입자 크기보다 큰 규

모의 스케일에서 특주원소(Major element)

에서 암석의 특징

(입자 크기, 모양, 방향

성, 분포, 상호간의 관

계 등을 관찰)

의 케일에서 특

(물리적인 배열, 엽리,

구멍, 균열, 단층, 습

곡 등을 관찰)

미량원소(Trace element)

희토류원소(Rare earth

element; REE)

동위원소(Isotope)

물리적 특징 화학적 특징

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화성암의 인지 과정

Sampling Microscopic analysis Chemical analysis

Structure

Texture

화성암의 구조(Structure)

• 분출구조: 마그마 분출로 인하여 형성된

구조 (대부분 화산 또는 분출 구조)

– 대, 중, 소 구조로 구분

• 관입 구조: 지표의 아래에서 형성된 구조

화성암의 구조(Structure)

분 출 암 관 입 암

유리질-세립질, 세립-조립질

냉각주변상은 바닥에 국한냉각 주변상은 암체의 가장자리(내부보다 세립)

암체 하 의 산화 대와 약한 변성작 산화 대 없 넓 접촉변성작암체 하부의 산화토대와 약한 변성작용 산화토대 없고, 넓은 접촉변성작용

표면이 불규칙, 상위에 퇴적물(암) 암체의 표면이 불규칙

하위 암석의 암편 포함 포획암

기공이나 행인 기공과 행인 없음

주변 암석의 변형 유발 없음 주변 암석의 변형 유발

Structures and Field Relationships

Volcanic landforms associated with a central vent (all at same scale).

분출 구조• 대구조: 용암대지/현무암 평원, 화성쇄설암

상(혼합형), 순상화산, 혼합화산구(층상화산)

Basaltic plain

분출 구조• 대구조: 용암대지/현무암 평원, 화성쇄설암

상(혼합형), 순상화산, 혼합화산구(층상화산)

pyroclastic sheet

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분출 구조• 대구조: 용암대지/현무암 평원, 화성쇄설암

상(혼합형), 순상화산, 혼합화산구(층상화산)

Shield volcano

분출 구조• 대구조: 용암대지/현무암 평원, 화성쇄설암

상(혼합형), 순상화산, 혼합화산구(층상화산)

Mt. Fuji

Strata volcano

분출 구조• 분화구/

칼데라

Caldera& resurgent caldera (Cf. cauldron & resurgent cauldron, craters)

분출 구조• 중구조: 화성암설구(분석구), 용암류, 도옴

The photo shows the eruption of Paricutin Volcano, Mexico, a classic example of a cinder cone.

분출 구조• 중구조: 화성암설구(분석구), 도옴(dome),

용암류

Lava dome(volcanic dome) formed by the in-,ex-trusion or both of viscous siliceous magma.

분출 구조• 중구조: 화성암설구(분석구), dome, 용암류

Pahoehoe lava : smooth, vesicular, ropy surface.

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분출 구조• 용암류

Aa lava : rough, irregular flow tops, loose fragment

분출 구조• 소구조 : 분화구, 리소피시(Lithophysae), 화산압력구

릉(Pressure ridge), 용암동굴(Lava tube), 주상절리(Columnar joint), 유동띠(Flow banding), 화산탄(Bomb)

Columnar joint : pencil-like cooling structure.

Figure 4-13. a. Schematic drawing of columnar joints in a basalt flow, showing the four common subdivisions of a typical flow. The column widths in (a) are exaggerated about 4x. After Long and Wood (1986) © Geol. Soc. Amer. Bull., 97, 1144-1155. b. Colonnade-entablature-colonnade in a basalt flow, Crooked River Gorge, OR. © John Winter and Prentice Hall.

분출 구조• 소구조 : 분화구, 리소피시(Lithophysae), 화산압력구릉

(Pressure ridge), 용암동굴(Lava tube), 주상절리(Columnar joint), 유동띠(Flow banding), 화산탄(Bomb)

Pillow lava : extruded under water

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분출 구조• 소구조 : 리소피시(Lithophysae)

Lithophsae : Hollow, bubble-like, or roselike spherulites, usually with a concentric structure, that occur in rhyolite, obsidian, and related rocks. (Cf: lithophysa.)

분출 구조• Small Structure :

Baked zone (산화토대) :

weathering of a flow surface

followed by extrusion of hot

lava over the soil developed

on the weathered surface

will produce a brick-red

zone of oxidized material

분출 구조• Small Structure :

동원 포획암 & 포획암

분출 구조• Small Structure :

기공 & 행인

분출 구조• Small Structure :

Flow banding (유동띠)

분출 구조• 소구조 : 화산 쇄설물

쇄설물 화산회 화산력 화산탄, 암괴

직경 (mm) ~ 2 2 ~ 64 64 ~

Lapilli

Bomb

Ash

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Figure 4-18. Types of pyroclastic flow deposits. After MacDonald (1972), Volcanoes. Prentice-Hall, Inc., Fisher and Schminke (1984), Pyroclastic Rocks. Springer-Verlag. Berlin. a. collapse of a vertical explosive or plinian column that falls back to earth, and continues to travel along the ground surface. b. Lateral blast, such as occurred at Mt. St. Helens in 1980. c. “Boiling-over” of a highly gas-charged magma from a vent. d.Gravitational collapse of a hot dome (Fig. 4-18d).

Figure 4-16. Approximate aerial extent and thickness of Mt. Mazama (Crater Lake) ash fall, erupted 6950 years ago. After Young (1990), Unpubl. Ph. D. thesis, University of Lancaster. UK.

관입 구조 (Table 2.3)

대구조

저반(batholith), 암주(Stock), 분상암체(Lopolith), 현수체(Roof pendent)

중구조

암주, 암맥(dike), 원추형 관입암상(Cone Sheet), 암경(Pipe, neck, vent),

깔때기형 암체(Funnel), 큐폴라(Cupola), 관입암상(Sill), 병반(Laccolith), 패

콜리스(Phacolith), 현수체, 쉬리에렌 도옴(Schlieren dome)/아치(arch)

소구조

암맥, 돌기암맥(Apophysis), 맥(Vein), 관입암상, 엽리(foliation), 쉬리에렌,

포획암, 동원포획암, 화성성층(Layering), 선구조(Lineation)

• 심성암체(Pluton) : 심성암으로 구성된 암

체를 나타내는 일반적인 형식으로, ‘화강암

질(granitic)’ 조직을 갖는다.

화강암질 조직 화강암 및 이와 관련된 암• 화강암질 조직: 화강암 및 이와 관련된 암

석들의 조직적 특징을 총칭하는 말이다(화

강암을 생각하면 됨; 괴상, 등립질의 중립

질 이상의 암석).

Intrusive structure (Table 2.3) : Major structure

• Batholith (저반) : plutonic bodies having

map area of 100 km2 and more.

– Cf) Stock (암주) : less than 100 km2

– mainly composed of granitic rocksy p g

– Earlier idea(Fig. 2.11c) : Steep-side, sylinder-

like, great depth(bottomless)

– Ex. Sierran crust : elongated tabular or lens-

shaped batholith (<30 km thickness)

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Intrusive structure

• 한반도의 저반과

암주

– Red area :

Daebo graniteDaebo granite

(저반)

– purple area :

Bulkuksa granite

(암주)

Roof pendant(현수체) : 관입암체 위에 놓인 형상의 고기 변성암이나 퇴적암

Schlieren(flow layer) domes and arches : tabular, diffuse, disk-like

concentration of minerals within an igneous rock mass

Cupolar : dome-shaped projection of igneous rock of a batholith

Apophysis(offshoot; 돌기) : intrusion detached from its source

a) Lopolith(분상암체) : 대규모의 접시모양의 층상 관입암체 (uncommon, economic)

b) Sill(관입암상) : 층의 경계사이를 관입한 편판형의 암체c) Laccolith(병반) : 층의 경계사이를관입한 위로 볼록한 렌즈모양의 관입암체d) Dike(암맥) : 부조화적인 평판형 관입암체

The sill and dike with xenolith in the Precambrian basement rock. Yeoncheon, South Korea.

a) Lopolith(분상암체) : large, dish-shape, layerd intrusion.(uncommon, economic)

Dike(암맥) : 복합적 암맥

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e) 패콜리스(Phacolith) : lenticular intrusions, along fold axes

d) 암전 (bysmalith): A roughly vertical cylindrical igneous intrusion, bounded by steep faults. It has been interpreted as a type of laccolith. Cf: bell-jar intrusion

Virginia Dale ring dike

f) Funnel : solid plutonic bodies in shich the layering dips inward, just as do the dikes of cone sheets.

g) Cone sheet(원추형 관입암상) :downward-pointing cones in form

Ring dike(환상암맥) : verticlal,cylindrical in form모두 cauldron collapse와 관련 깊음

Figure 4-23. The formation of ring dikes and cone sheets. a.Cross section of a rising pluton causing fracture and stoping of roof blocks. b. Cylindrical blocks drop into less dense magma below, resulting in ring dikes. c. Hypothetical map view of a ring dike with N-S striking country rock strata as might result from erosion to a level approximating X-Y in (b).pp g ( )d. Upward pressure of a pluton lifts the roof as conical blocks in this cross section. Magma follows the fractures, producing cone sheets. Original horizontal bedding plane shows offsets in the conical blocks. (a), (b), and (d) after Billings (1972), Structural Geology. Prentice-Hall, Inc. (c) after Compton (1985), Geology in the Field. © Wiley. New York.

Figure 4-24. b. Cone sheets in the same area of Mull, after Ritchey (1961), British Regional Geology. Scotland, the Tertiary Volcanic Districts. Note that the yellow felsite ring dike in part (a) is shown as the red ring in the NW of part (b). British Geological Survey.

Major structure

Volcanic neck (pipe, vent; 암경) :residue of erosion at volcanic cone.

• vein : tabular bodies form fracture

fillings(dike type). that consist of 1-2

minerals (quartz or calcite)

• Foliation(엽리)• Foliation(엽리)

• Lineation(선구조)

• layering(화산성층)

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Textures of Igneous Rocks

조직 (미시적인 특징)

Texture of Igneous Rocks• Igneous rock

= glass ± crystal ± fragment

Fig. 2.19. Igneous rock texture plotted in terms of crystallinity and grain size. Arrows indicate a range of grain size within a single rock

glasscrystal

Photomicrograph of hypocrystalline texture

Photograph of holohyaline texture

현정질(phaneritic)과 비현정질(aphanitic)

현정질과 비현정질 암석의육안관찰

현정질(phaneritic)과 비현정질(aphanitic)

현정질과 비현정질 암석의현정질과 비현정질 암석의현미경 사진

Pegmatitic(페그마타이트질; 거정질)

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반상(porphyritic) 조직 : 반정 + 석기 감람석 반상 현무암 : 감람석의 반정과 미립의 감람석 및 사장석의 석기로 구성Width = 6 mm. Maui, Hawaii.

• Aphyric(무반정상) : 화산암류는 반정이 없

음 (opp. phyric; 반정상)

• Microphyric (미반상): 반정(phenocrysts)

과 석기(groundmass)가 비현정질

• Cf) 비현정질 반상조직, 현정질 반상조직

• 구성 광물의 결정 모양에 따라...

– Idiomorphic-granular (자형입상) : 주로 euhedral

– Hypidiomorphic-granular (반자형입상): subhedral

(Fig. 2.22)

– allotriomorphic-granular (타형입상) : anhedral

crystal.

• 조직은 확실한 입자들의 모양, 방향성, 상

호관계 등에 의해 특징을 이루고 있음.

– See Table 2.5 Figure 3-7. 초기에 형성된 자형의 휘석과 후기에 간극을 메운 사장석 (평행 쌍정). Stillwater complex, Montana. Field width 5 mm. © John Winter and Prentice Hall.

TAble 2.5. Names of Special Igneous Rock Texture

Volcanic Plutonic Other

MicroliticSpheruliticVitrophyricIntersertalIntergranularFeltyPilotaxitic

PoikiliticGraphicOphiticSubophiticKiabasicOrthocumulateMesocumulate

ZonedCoronaKelphytic rimRapikiviEpitaxialPoikilitic

TrachyticSubophiticOphiticDictytaxiticGlomeroporphyriticPyroclasticSeriateSpinifex

AdcumulateSymplecticMyrmekiticSeriateTrachytoidalGranophyric

• Microlitic(미반상) : Kind of porphyritic. – microlite(작은 침상 결정) + glassy groundmass

• Spherulitic (구과상)– 침상광물이 방사상으로 성장

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• Vitrophyric(유리반정상) : Kind of porphyritic– Small crystal phenocrysts + glassy groundmass

• Intersertal (인터서탈) 조직 : 주로 직사각형의 사장석과 미립또는 유리질의 석기가 있는 것

• Trachytic (조면암상) : Intersertal 조직에서 장석류가 배열된조직

Intersertal textureTrachytic texture

• Intergranular texture (입간

조직) : 휘석과 다른 광물의

입자가 직사각형의 사장석

사이에 끼어 있는 모습

오피틱 조직(Ophitic texture) : (감람석 반려암) 커다란 단사휘석이 사장석을 둘러 싼 형태.

(사장석이 먼저 생기고 휘석이 나중에 생겼음)

휘석>장석

Subophitic texture – 포이킬리틱한휘석(oikocrysts)이 커다란 사장석결정들 사이로 성장하고 상대적으로 작은 사장석들을 에워싼 형태Base width = 17 mm. 휘석 = 장석,

• Vesicular (다공질) : the escape of gas leaves vesicles. • Pumiceous (부석질) : vesicles become elongate into fine

tabular hole (silica-rich, rhyolitic magmas)• Poikilitic : 거정내부에 불규칙한 다른 광물 포유물 존재• Graphic (문상) : 포이킬리틱 조직과 유사. 정장석 내부에 일정

한 광물 배열 (Cf. Micrographic)

• Myrmekitic : Irregular grains of quartz are intergrown within sodic plagioclase

• Granophyric (문상암질) : Irregular grains of quartz are intergrown within alkali feldspar.

• Symplectic : 벌래먹은 모양의 조직을 총칭. 인접 두 광물의 반응으로 형성

Figure 3-14. Development of cumulate textures. a. Crystals accumulate by crystal settling or simply form in place near the margins of the magma chamber. In this case plagioclase crystals (white) accumulate in mutual contact, and an intercumulus liquid (pink) fills the interstices.b. Orthocumulate: intercumulus liquid crystallizes to form additional plagioclase rims plus other phases in the interstitial volume (colored). There is little or no exchange between the intercumulus liquid and the main chamber. After Wager and Brown (1967), Layered Igneous Rocks. © Freeman. San Francisco.

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Figure 3-14. Development of cumulate textures. c. Adcumulates: open-system exchange between the intercumulus liquid and the main chamber (plus compaction of the cumulate pile) allows components that would otherwise create additional intercumulus minerals to escape, and plagioclase fills most of the available space. d. Heteradcumulate: intercumulus liquid crystallizes to additional plagioclase rims, plus other large minerals (hatched and shaded) that nucleate poorly and poikilitically envelop the plagioclases. . After Wager and Brown (1967), Layered Igneous Rocks. © Freeman. San Francisco.

• Corona (외륜) or reaction rim (반응연) : 한 광물을 중심으로방사상으로 자란 광물

Igneous Textures

Figure 3-5. a. Compositionally zoned (성분적인 누대구조) hornblende phenocryst with pronounced color variation visible in plane-polarized light. Field width 1 mm b ZonedField width 1 mm. b. Zoned plagioclase twinned on the carlsbad law. Andesite, Crater Lake, OR. Field width 0.3 mm. © John Winter and Prentice Hall.

Figure 3-6. Examples of plagioclase zoning profiles determined by microprobe point traverses. a. Repeated sharp reversals attributed to magma mixing, followed by normal cooling increments. b. Smaller and irregular oscillations caused by local disequilibrium crystallization. c. Complex oscillations due to combinations of magma mixing and local disequilibrium. From Shelley (1993). Igneous and Metamorphic Rocks Under the Microscope. © Chapman and Hall. London.

Igneous Textures

Figure 3-4. a. Skeletal olivine phenocryst with rapid growth at edges enveloping melt at ends. Taupo, N.Z. b. “Swallow-tail” plagioclase in trachyte, Remarkable Dike, N.Z. Length of both fields ca. 0.2 mm. From Shelley (1993). Igneous and Metamorphic Rocks Under the Microscope. © Chapman and Hall. London.

Olivine – melt reaction = pyroxene

Figure 3-10. Olivine mantled by orthopyroxene in (a) plane-polarized light and (b) crossed nicols, in which olivine is extinct and the pyroxenes stand out clearly. Basaltic andesite, Mt. McLaughlin, Oregon. Width ~ 5 mm. © John Winter and Prentice Hall.

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Plagioclase – melt reaction

Figure 3-11. a. Sieve texture in a cumulophyric cluster of plagioclase phenocrysts. Note the later non-sieve rim on the cluster. Andesite, Mt. McLoughlin, OR. Width 1 mm. © John Winter and Prentice Hall.

Figure 3-11. b. Resorbed and embayed olivine phenocryst. Width 0.3 mm. © John Winter and Prentice Hall.

Figure 3-11. c. Hornblende phenocryst dehydrating to Fe-oxides plus pyroxene due to pressure release upon eruption, andesite. Crater Lake, OR. Width 1 mm. © John Winter and Prentice Hall.

Figure 3-12. a. 조면암질 조직(Trachytic texture) : 사장석의 미세한반정이 마그마의 흐름으로 인해서 배열되어 있는 조직. 반정 주변의 흐름 관찰. Trachyte, Germany. Width 1 mm. From MacKenzie et al. (1982).

Figure 3-12. b. Felty or pilotaxitictexture : 은미정질의 화성암에서 미세한 광물들(microphenocrysts)이 불규칙하게 배열되어 있는것. 현무암질 안산암. Mt. McLaughlin, OR. Width 7 mm.

Figure 3-13. Flow banding in andesite. Mt. Rainier, WA.

Figure 3-15. 연정 조직(Intergranulartexture) : 현무암. Columbia River Basalt Group, Washington. Width 1 mm.

화산재

Figure 3-16. a. 부석(pumice; left)에서 공기방울 사이의 간극 용암(red)가 부서진 부석질에 포함된 화산재에서 세 꼭지 별 모양의 유리 파편이 됨. 만일 이것들이 화산재의 퇴적이후 또는 부석의 파쇄 당시 충분한 열을 가지고 있다면, 이 세꼭지 별의 단편들은 일그러진 모양으로 구부러지고 변형될것임(as seen on the right and b. in the photomicrograph of the Rattlesnake ignimbrite, SE Oregon. Width 1 mm.)

응회암 (tuff or ignimbrite)

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Figure 3-17. “Ostwald ripening” in a monomineralic material. Grain boundaries with significant negative curvature (concave inward) migrate toward their center of curvature, thus eliminating smaller grains and establishing a uniformly coarse-grained equilibrium texture with 120o grain intersections (polygonal mosaic). © John Winter and Prentice Hall

Figure 3-18. a. Carlsbad twin in orthoclase. Wispy perthitic exsolution is also evident. Granite, St. Cloud MN. Field widths ~1 mm. © John Winter and Prentice Hall.

칼스바드 쌍정 : 알칼리장석

Figure 3-18. b. Very straight multiple albite twins in plagioclase, set in felsitic groundmass. Rhyolite, Chaffee, CO. Field widths ~1 mm. © John Winter and Prentice Hall.

알바이트 쌍정 : 사장석

Figure 3-18. (c-d) Tartan twins in microcline. Field widths ~1 mm. © John Winter and Prentice Hall.

격자(tartan) 쌍정 : 미사장석 (K-장석)

Figure 3-19. Polysynthetic deformation twins in plagioclase. Note how they concentrate in areas of deformation, such as at the maximum curvature of the bent cleavages, and taper away toward undeformed areas. Gabbro, Wollaston, Ontario. Width 1 mm.

변형 조직 (쌍정의 구부러짐)

Figure 3-20. a. Pyroxene largely replaced by hornblende. Some pyroxene remains as light areas (Pyx) in the hornblende core. Width 1 mm. b. Chlorite (green) replaces biotite(dark brown) at the rim and along cleavages. Tonalite. San Diego, CA. Width 0.3 mm. © John Winter and Prentice Hall.

Pyx

Hbl

치환 조직

BtChl

치환 조직

Pyroxene : Ca(Mg,Fe)Si2O6

Hornblende : Ca2(Mg4AlFe)Si7AlO22(OH)2

Biotite : K2(Mg,Fe)6(SiAl)8O20(OH)4Chlorite : (Mg,Fe,Al)12(SiAl)8O20(OH)16

Origin of Igneous Texture• Igneous texture are controlled by crystallization from a

melt (magma).• Cooling process of magma (Ex. Plagioclase)

All melt (liquid)

Liquidus

Melt + Crystal(liquid + solid)

All solid (solid)

q(액상선)

Solidus(고상선)

NaAlSi3O8 CaAl2Si2O8

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• Nucleation (핵형성) : The formation of nuclei (결정핵)– Homogeneous nucleation (균질 핵형성) : 결정핵이

형성, 결정이 용융체 내에서 스스로 성장함.

– Heterogeneous nucleation (불균질 핵형성) : 기 존재성) 기 존재하는 결정 표면에 핵이 발달함. 적은 에너지 필요.

• 핵형성의 조건– 용융체(melt)의 온도, 구조,

성분 및 냉각 속도(cooling rate)와 관계 깊음.

– 성분 : 초기 정출되는 광물의결정핵을 만드는데 중요한 역할

• Ex : Olivine (Fe, Mg 필요)

– 용액의 구조(structure of melt) : melt의 화학성분 최melt) : melt의 화학성분, 최대 온도, 지속 시간 등과 관련깊음.

• 용액 내부에 잔류물 존재 : 불균질 핵형성

• 여러 이온 존재 : OH-, Ca2+, Mg+

• 높은 온도 유지 : 잔류물 파괴

Fig. 2.24. Structure of silicate glasses and rocks. a) Pure SiO2 glass. b)SiO2 + ion. c) Partially crystallized glass. d) Completely crystallized melt with crystals of mica

The factors that influence growth1. 용융체의 성분 (화학적 성분)

2. 결정핵의 수 (밀도) 및 종류

3. 결정화가 시작될 때 용융체의 온도

4. 냉각 속도

5 용융체를 통한 화학성분들의 확산5. 용융체를 통한 화학성분들의 확산

6. 용융체-결정 사이에서 발생하는 반응

7. 결정이 성장하는 지역에서 열의 흐름

– Crystallinity (결정도) : 얼마나 결정작용이 발생했는가? (유리

질 완정질, 반정질; factors 1, 3, 4)

– Hypocrystalline and Porphyritic texture ( factors 2, 4)

ΔT1 : Nucleation density < growth rate

(조립질)

ΔT2 : Nucleation density = growth rate

(세-중립질; 반자형 입상조직)

ΔT3 : Nucleation density > growth rate

(세립질-비현정질)

등립질 입자크기 : 핵형성 속도, 밀도가 매우

조립 세립

Fig. 2.25. Nucleation and crystal growth rate curves. (a) Hypothetical nucleation and growth rate curves. (b) Experimentally determined nucleation and growth rate curves for a synthetic granite with 3.5 wt.% H2O. T= temperature, ΔT = undercooling (T liquidus – T crystal growth), Af = Alkali feldspar, Pl = Plagioclase feldspar, Q = Quartz

등립질 입자 기 핵형성 속 , 밀 가 매우중요. 시간적인 요인도 고려해야 함.

입자 크기의 다양성 : 다양한 냉각속도, 핵형성 조밀도, 성장속도, 냉각과정

반상조직 : 단일 또는 다단계 정출 과정

깊은 곳 서냉이 일반적으로 조립을형성(결정 속도 느림)

성장속도가 빠르고 결정핵이 적어도 조립 형성

즉, 결정 크기는냉각속도의 함수

Fig. 2.26. Rapid-growth crystal morphologies in pegmatite from the McKinney Mines, Spruce Pine District, North Carolina. (a) Diamond-shaped, hollow alkali-feldspar in Qtz. (b) “Snowflake” (dendritic) quartz in alkali feldspar. © Plumose(dendritic) white mica nucleated on a large alkali feldspar crystal rimmed by fine-grained garnets.

냉각속도의 함수만으로는 고려 하지 말아야 함.