Indtrængende stødende klipper
Erosion af vulkaner vil øjeblikkeligt udsætte overfladiske indgribende organer som vulkanhalser og diatremer (se figur 6). En vulkansk hals er “vulkanens” hals og består af en rørformet rør fyldt med hypabyssal klipper. Ship Rock i New Mexico og Devil's Tower i Wyoming er rester af vulkanske halse, som blev udsat efter, at de omgivende sedimentære klipper blev eroderet væk. Mange kraterlignende depressioner kan være fyldt med kantede fragmenter af landrock (breccia) og ung pyroklastisk affald. Når den eroderes, udsætter en sådan depression et lodret tragtformet rør, der ligner en vulkansk hals med undtagelse af den forbrændte fyldning. Disse rør kaldes diatreme. Mange diatreme dannes ved eksplosion som følge af den hurtige ekspansion af gas - kuldioxid og vanddamp.Disse gasser frigives af den stigende magma på grund af faldet i trykket, når det nærmer sig overfladen. Nogle diatremer indeholder kimberlit, en peridotit, der indeholder et vandigt mineral kaldet phlogopite. Kimberlite kan indeholde diamanter.
Cykler er normalt bordlegemer, der kan stråle fra den centrale udluftning af en vulkan eller fra en vulkansk hals (se figur 6). Ikke alle diger er forbundet med vulkaner, men de kan skelnes ved deres uenige forhold til strukturen af landstenen, som de skærer tværs over. Mange diger er kun få meter brede, men store, såsom diget, der fodrer Muskox-indtrængen i de nordvestlige territorier i Canada, når bredder på mere end 150 meter. Relateret til diger er funktioner, der opretholder et konkordant forhold til strukturen af landets klipper. Magmas kan tvinge deres vej mellem lag af klipper og størkne parallelt med dem for at danne søvne (se figur 6). På den vestlige bred af Hudson-floden overfor New York City udsættes den 300 meter tykke Palisades-silje og kan spores i 80 kilometer.En laccolith er også i overensstemmelse med landsten, men den adskilles fra en skraldespand ved at have et fladt gulv med et kuppelformet (svampeformet) tag (se figur 6). Laccoliths blev først beskrevet i Henry-bjergene i Utah, hvor de måler op til 200 meter tykke med basaldiametre på mere end tre kilometer. Klipper med mellemliggende silicaindhold udgør generelt disse kuppelindtrængen. I modsætning hertil er lopolitter skålformede kroppe med et konkave opadgående tag og gulv og er almindeligvis sammensat af mafiske klipper. Lopolitter er enorme i størrelse; Bushveld indtrængende kompleks i Sydafrika har for eksempel et område på ca. 66.000 kvadratkilometer og en eksponeret tykkelse på 8 kilometer. Muskox-indtrængen, nævnt ovenfor, er en anden stor lopolith,hvilket skønnes at være ca. 80 kilometer langt og 11 kilometer bredt (tagsten, der dækker en del af indtrængen forhindrer en nøjagtig måling). Disse lopolitter er ofte lagdelt med stødende mineraler og klipper; i Bushveld-indtrængningen strækker sig et lag på ca. 1 meter tykt bestående af næsten ren kromit (en malm af krom) i titusinder af kilometer. Store uregelmæssigt formede plutoner kaldes enten bestande eller badolit (se figur 6), afhængigt af deres størrelse. Plutoner større end 100 kvadratkilometer i området kaldes badolit, mens de af mindre størrelse kaldes bestande. Det kan dog være muligt, at nogle bestande er de synlige dele af badolit, der ikke er blevet udsat for erosion. Batholiths (fra det græske ord bathos, der betyder dybde) er dybt siddende skorpeindtrængen,hvorimod bestandene kan dannes på lave dybder kun få kilometer under overfladen. Klipper, der spænder fra kvartsdiorit til granit, findes ofte i badolit. Store badolit i Nordamerika inkluderer Sierra Nevada, Idaho og Coast Range, som er omkring 600 kilometer lang og 200 kilometer bred og strækker sig fra Alaskan-grænsen gennem British Columbia til staten Washington. Mange pulser af indtrængen bidrager til dannelsen af disse store kroppe; for eksempel er otte episoder med aktivitet blevet anerkendt i Sierra Nevada badolit. De dannes derfor af sammenhængen af mange mindre badolit og bestande.og kystområdet, som er omkring 600 kilometer lang og 200 kilometer bred og strækker sig fra Alaskan-grænsen gennem British Columbia til staten Washington. Mange pulser af indtrængen bidrager til dannelsen af disse store kroppe; for eksempel er otte episoder med aktivitet blevet anerkendt i Sierra Nevada badolit. De dannes derfor af sammenhængen af mange mindre badolit og bestande.og kystområdet, som er omkring 600 kilometer lang og 200 kilometer bred og strækker sig fra Alaskan-grænsen gennem British Columbia til staten Washington. Mange pulser af indtrængen bidrager til dannelsen af disse store kroppe; for eksempel er otte episoder med aktivitet blevet anerkendt i Sierra Nevada badolit. De dannes derfor af sammenhængen af mange mindre badolit og bestande.
Distribution of igneous rocks on Earth’s surface
Divergent plate boundaries
Most of the igneous activity on Earth is restricted to a narrow zone that is related intimately with the motions of the lithospheric plates. Indeed, the composition of the magma, the types of volcanism, and the characteristics of intrusions are governed to a large extent by plate tectonics. The magmatism at divergent plate boundaries along the crests of the oceanic rises and ridges is mostly unseen except in places where the volcanic activity occurs subaerially (e.g., Iceland, which sits on the Mid-Atlantic Ridge). Along these divergent boundaries, the erupted basalts have such a restricted compositional range that they are referred to as mid-ocean-ridge basalt (MORB). They are subalkaline tholeiites that contain olivine in the norm and less than 0.25 percent potash. The chemistry suggests that MORB was generated from a mantle that was depleted of volatile elements (e.g., lanthanum [La], cerium [Ce], sodium, and potassium) in a previous partial melting process. A wide rift valley marks the crest of most of the oceanic ridges and rises. The valley is bounded by faults created by the divergent forces and is floored in its centre by a fracture zone (a mass of rock with many small breakages). These faults and fractures are the conduits for the MORB magmas that flood the valley, build volcanoes, and produce dikes by filling the conduits. Layer 2 of the oceanic crust results from these magmatic activities (see Figure 7). As the plates diverge, MORB becomes the ocean floor on which oceanic sediments (layer 1) are deposited. This makes MORB the most abundant rock on the surface of Earth.
Below the collection of lavas and dikes in layer 2 are found gabbro and diorite. They represent the plutonic rocks formed as a result of differentiation of the MORB magma that fed the volcanic activity along the rift. (Differentiation is the process in which more than one rock type is derived from a single parent magma.) These coarse-grained intrusives account for about 4 to 5 kilometres of layer 3, which rests on a sequence of layered ultramafic rocks. The rocks were formed by the gravitative accumulation of mafic minerals from the original MORB magma that filled a large chamber below the ridge axis. Below this layered sequence is mantle rock that is highly deformed and depleted (of elements such as lanthanum, cerium, sodium, and potassium that have been removed by repeated partial melting). Because seismic waves cannot distinguish between layered ultramafic rocks, which are not true mantle rocks, and ultramafic mantle rocks, the Moho actually is positioned between layer 3 and the layered ultramafics. The sequences consisting of layer 1 (limestone and chert sedimentary rocks), layer 2 of MORB lavas and dikes, and layer 3 of gabbro and diorite and the ultramafic rocks are known as ophiolites. Many geologists believe that ophiolites formed at oceanic ridges were emplaced by tectonic forces at convergent plate boundaries and then became exposed in highly deformed orogenic (mountain) belts. In fact, the same sequences of rocks were first reported in the Alps and were considered deep-seated intrusions. Some geologists still argue that all ophiolites were not formed at divergent plate boundaries.
Away from the axis of divergence, the composition of the volcanic rocks becomes more diverse. Most of the magmatism is related to hot spots, which are hot rising plumes of mantle rock that are anchored beneath the moving lithospheric plates (see Figure 7). The Hawaiian Islands owe their existence to the magmatism associated with a hot spot that currently is located just southeast of the large island of Hawaii. This mantle plume not only provides magma for the eruptions at Kilauea Volcano but also is responsible for the submarine volcano named Loihi that will eventually become a new island. Most of the islands are built on a tholeiite basalt base, but the caps of the volcanoes are alkali basalts. The final episodes of volcanic activity on an island are extremely undersaturated; nephelinites and olivine melilite nephelinites are common products. The alkali basalts have differentiated to more silica-rich compositions, with hawaiites, mugearites, and trachytes being erupted in minor amounts. The two active volcanoes on Hawaii, Mauna Loa and Kilauea, are still erupting tholeiite basalts. Tholeiites on all the islands far from the ocean ridge crests are different from MORB in that they are enriched in lanthanum, cerium, sodium, and potassium. Early in Earth’s history, a high-magnesium, high-temperature mafic magma called komatiite erupted from hot spots. Since most komatiites are only found in Archean regions, they are thought to be evidence for Earth being hotter than when it was initially formed. The youngest komatiite was recently discovered on the island of Gorgona, Colom.
