Vyvřelé horniny vznikají chladnutím a tvrdnutím roztaveného magmatu v mnoha různých prostředích. Tyto horniny se poznají podle složení a textury. Je známo více než 700 různých typů vyvřelých hornin.
Složení magmatu
Hornina pod zemským povrchem se někdy zahřeje na tak vysokou teplotu, že se roztaví a vznikne magma. Různá magmata mají různé složení a obsahují všechny prvky, které byly v roztavené hornině. Magmata obsahují také plyny. Hlavní prvky jsou stejné jako prvky, které se nacházejí v zemské kůře. To, zda se hornina roztaví a vytvoří magma, závisí na:
- Teplotě: Teplota roste s hloubkou, takže tání je pravděpodobnější ve větších hloubkách.
- Tlak: Tlak se zvyšuje s hloubkou, ale zvýšený tlak zvyšuje teplotu tání, takže tání je méně pravděpodobné při vyšších tlacích.
- Voda: Přídavek vody mění teplotu tání horniny. S rostoucím množstvím vody se teplota tání snižuje.
- Složení horniny: Minerály tají při různých teplotách, takže teplota musí být dostatečně vysoká, aby se roztavily alespoň některé minerály v hornině. Prvním minerálem, který se z horniny roztaví, bude křemen (pokud je přítomen) a posledním bude olivín (pokud je přítomen).
Různá geologická prostředí, která vytvářejí různé podmínky, za nichž se horniny taví, budou probrána v kapitole „Desková tektonika“. Jak se hornina zahřívá, minerály, které se taví při nejnižších teplotách, se taví jako první. K částečnému tání dochází, když je teplota na hornině dostatečně vysoká na to, aby se roztavily pouze některé minerály v hornině. Roztaví se ty minerály, které se taví při nižších teplotách. Frakční krystalizace je opakem částečného tání. Tento proces popisuje krystalizaci různých minerálů při ochlazování magmatu.
Bowenova reakční řada udává teploty, při kterých minerály tají nebo krystalizují. Pochopení způsobu, jakým se atomy spojují za vzniku minerálů, vede k pochopení toho, jak vznikají různé vyvřelé horniny. Bowenova reakční řada také vysvětluje, proč se některé minerály vyskytují vždy společně a některé se společně nevyskytují nikdy.
Pokud se při částečném tání nebo frakční krystalizaci kapalina kdykoli oddělí od pevné látky, chemické složení kapaliny a pevné látky se bude lišit. Když tato kapalina vykrystalizuje, bude mít výsledná vyvřelá hornina jiné složení než mateřská hornina.
Intruzivní vyvřelé horniny
Vyvřelé horniny se nazývají intruzivní, když chladnou a tuhnou pod povrchem. Intruzivní horniny tvoří plutony, a proto se také nazývají plutonické. Pluton je vyvřelé intruzivní horninové těleso, které se ochladilo v zemské kůře. Když magma chladne uvnitř Země, chladnutí probíhá pomalu. Pomalé ochlazování umožňuje vznik velkých krystalů, takže intruzivní vyvřelé horniny mají viditelné krystaly. Nejběžnější intruzivní vyvřelou horninou je žula. vyvřelé horniny tvoří většinu hornin na Zemi. Většina vyvřelých hornin je pohřbena pod povrchem a překryta sedimentárními horninami nebo je pohřbena pod hladinou oceánu. Na některých místech geologické procesy vynesly vyvřelé horniny na povrch. Klasickým příkladem intruzivní vyvřelé horniny jsou Yosemity. Roztavené magma se nikdy nedostalo na zemský povrch, takže roztavený materiál musel miliony let pomalu chladnout a vytvořit žulu. Později geologické síly a eroze způsobily, že se tyto žulové plutony dostaly na povrch v dnešní podobě.
Extruzivní vyvřelé horniny
Vyvřelé horniny se nazývají extruzivní, pokud chladnou a tuhnou nad povrchem. Tyto horniny obvykle vznikají ze sopky, proto se jim také říká vulkanické horniny. Extruzivní vyvřelé horniny chladnou mnohem rychleji než intruzivní horniny. Na vytvoření krystalů je málo času, takže extruzivní vyvřelé horniny mají drobné krystaly. rychlost ochlazování a obsah plynu vytvářejí různé textury hornin. Lávy, které chladnou extrémně rychle, mohou mít sklovitou strukturu. Ty s mnoha otvory po bublinkách plynu mají vezikulární texturu.
Použití vyvřelých hornin člověkem
Vyvřelé horniny mají široké využití. Jedno z důležitých použití je jako kámen pro stavby a sochy. Žula se používá pro oba tyto účely a je oblíbená pro kuchyňské desky. Pemza se běžně používá jako brusivo. Pemza se používá k vyhlazení pokožky nebo k seškrábání nečistot v domácnosti. Když se pemza vloží do obřích praček s nově vyrobenými džínami a vymáchá se, výsledkem jsou džíny „vyprané kamenem“. Rozemletá pemza se někdy přidává do zubní pasty, aby působila jako abrazivní materiál k drhnutí zubů. Z peridotitu se někdy těží peridot, druh olivínu, který se používá ve šperkařství. Diorit byl hojně používán starověkými civilizacemi na výrobu váz a jiných dekorativních uměleckých děl a používá se v umění dodnes.