Az olvadt magma lehűléséből és megkeményedéséből keletkeznek az ömlesztett kőzetek sokféle környezetben. Ezeket a kőzeteket összetételük és textúrájuk alapján azonosítják. Több mint 700 különböző típusú magmás kőzetet ismerünk.
Magma összetétele
A Föld felszíne alatt lévő kőzeteket néha elég magas hőmérsékletre hevítik, hogy megolvadva magmát hozzanak létre. A különböző magmák különböző összetételűek, és tartalmazzák azokat az elemeket, amelyek a megolvadt kőzetben voltak. A magmák gázokat is tartalmaznak. A fő elemek megegyeznek a földkéregben található elemekkel. Az, hogy a kőzet megolvad-e, és magma keletkezik-e, a következőktől függ:
- Hőmérséklet: A hőmérséklet a mélységgel nő, így nagyobb mélységben nagyobb valószínűséggel következik be olvadás.
- Nyomás: A nyomás a mélységgel nő, de a megnövekedett nyomás megemeli az olvadási hőmérsékletet, így nagyobb nyomáson kevésbé valószínű az olvadás.
- Víz: A víz hozzáadása megváltoztatja a kőzet olvadáspontját. A víz mennyiségének növekedésével az olvadáspont csökken.
- Kőzetösszetétel: Az ásványok különböző hőmérsékleten olvadnak meg, ezért a hőmérsékletnek elég magasnak kell lennie ahhoz, hogy legalább néhány ásvány megolvadjon a kőzetben. A kőzetből elsőként a kvarc olvad ki (ha van), és utolsóként az olivin (ha van).
A kőzetek olvadásának eltérő körülményeit előidéző különböző geológiai beállításokat a “Lemeztektonika” fejezetben tárgyaljuk. Ahogy egy kőzet felmelegszik, a legalacsonyabb hőmérsékleten olvadó ásványok olvadnak meg először. Részleges olvadás akkor következik be, amikor egy kőzetben a hőmérséklet elég magas ahhoz, hogy csak a kőzetben lévő ásványok egy része olvadjon meg. Ekkor azok az ásványok olvadnak meg, amelyek alacsonyabb hőmérsékleten olvadnak meg. A frakcionált kristályosodás a részleges olvadás ellentéte. Ez a folyamat a különböző ásványok kristályosodását írja le a magma lehűlése során.
Bowen reakciósorozata jelzi azokat a hőmérsékleteket, amelyeken az ásványok megolvadnak vagy kikristályosodnak. Annak megértése, hogy az atomok hogyan kapcsolódnak össze az ásványok kialakulásához, elvezet a különböző vulkáni kőzetek kialakulásának megértéséhez. A Bowen-féle reakciósorozat azt is megmagyarázza, hogy egyes ásványok miért találhatók mindig együtt, és egyesek miért nem találhatók soha együtt.
Ha a folyadék a részleges olvadás vagy a frakcionált kristályosodás során bármikor elválik a szilárd anyagtól, a folyadék és a szilárd anyag kémiai összetétele eltérő lesz. Amikor ez a folyadék kikristályosodik, a keletkező vulkáni kőzet az anyakőzettől eltérő összetételű lesz.
Intruzív vulkáni kőzet
A vulkáni kőzeteket intruzívnak nevezzük, ha a felszín alatt hűlnek és szilárdulnak meg. Az intruzív kőzetek plutonokat alkotnak, ezért plutonikusnak is nevezik őket. A pluton olyan vulkáni intruzív kőzettest, amely a kéregben kihűlt. Amikor a magma a Föld belsejében lehűl, a lehűlés lassan halad. A lassú lehűlés lehetővé teszi, hogy nagyméretű kristályok alakuljanak ki, ezért az intruzív magmás kőzetek látható kristályokkal rendelkeznek. A gránit a leggyakoribb intruzív vulkáni kőzet.A Földön a legtöbb kőzetet vulkáni kőzetek alkotják. A legtöbb vulkáni kőzet a felszín alatt van eltemetve, és üledékes kőzet borítja, vagy az óceánok vize alatt van eltemetve. Egyes helyeken a geológiai folyamatok vulkáni kőzeteket hoztak a felszínre. A Yosemite az intruzív vulkáni kőzetek klasszikus példája. Az olvadt magma soha nem érte el a Föld felszínét, így az olvadt anyagnak több millió év állt rendelkezésére, hogy lassan lehűljön, és gránittá alakuljon. Később a geológiai erők és az erózió hatására ezek a gránitplutonok úgy kerültek a felszínre, ahogyan ma állnak.
Extruzív vulkáni kőzetek
A vulkáni kőzeteket extruzívnak nevezzük, ha a felszín felett hűlnek és szilárdulnak meg. Ezek a kőzetek általában vulkánból keletkeznek, ezért vulkáni kőzeteknek is nevezik őket. Az extrúzív vulkáni kőzetek sokkal gyorsabban hűlnek le, mint az intrúzív kőzetek. Kevés idő áll rendelkezésre a kristályok kialakulásához, ezért az extruzív vulkáni kőzetek apró kristályokkal rendelkeznek.A lehűlés sebessége és a gáztartalom különböző kőzetszerkezeteket hoz létre. A rendkívül gyorsan lehűlő lávák üveges textúrájúak lehetnek. A gázbuborékoktól sok lyukkal rendelkezők hólyagos textúrájúak.
A vulkáni kőzetek emberi felhasználása
A vulkáni kőzetek felhasználása igen változatos. Az egyik fontos felhasználási terület az épületek és szobrok köveként való felhasználása. A gránitot mindkét célra használják, és népszerű a konyhai munkalapoknál. A habkő általában csiszolóanyagként használatos. A habkővel simítják a bőrt vagy kaparják fel a koszt a ház körül. Amikor a habkő újonnan gyártott farmerekkel együtt óriási mosógépekbe kerül, és megdörzsölik, az eredmény “kővel mosott” farmer lesz. Az őrölt habkő néha fogkrémhez adják, hogy csiszolóanyagként működjön a fogak súrolására. A peridotitból néha peridotot, az olivin egy fajtáját bányásszák, amelyet ékszerekben használnak. A dioritot az ókori civilizációk széles körben használták vázák és más díszítőművészeti alkotások készítésére, és még ma is használják művészeti célokra.