×
Log in to StudySoup
Get Full Access to UH - GEOL 1330 - Study Guide - Midterm
Join StudySoup for FREE
Get Full Access to UH - GEOL 1330 - Study Guide - Midterm

Already have an account? Login here
×
Reset your password

UH / Geology / GEOL 1330 / What is the mineral class?

What is the mineral class?

What is the mineral class?

Description

School: University of Houston
Department: Geology
Course: Physical Geology
Professor: Michael murphy
Term: Fall 2016
Tags:
Cost: 50
Name: GEOL 1330 Exam 2
Description: exam. I made these from the textbook. if you noticed i skipped over a lot of things because they were in the slides and i was tired. so hope this helps.
Uploaded: 02/26/2017
7 Pages 139 Views 6 Unlocks
Reviews


Chapter 3, 2nd half: Minerals


What is the mineral class?



Mineral species: exhibit similar internal structures and chemical compositions eg quartz,  calcite, pyrite.

Mineral class: where mineral species belong to depending on their anions. Eg, Silicates,  carbonates, halides

Minerals within each class tend to have similar structures, hence similar properties.  They are  also often found in the same rock.

Major mineral classes: 

The silicates: silicon and oxygen accounting for 90% of the earth’s crust. Have the same  silicon­oxygen tetrahedron building block. Most silicate materials form when molten rock  cools and crystallizes. Cooling can occur at earth’s surface (low pressure, low temp) or at  great depths(high temp, high pressure)

Eg Olivine crystallizes at high temp while quartz crystallizes at low temp. Light silicates:


What are the major mineral classes?



Non­ferromagnesian silicates are generally light in color, varying amounts of AL, K, Ca, Na  rather than Fe and Mg.

1. Feldspar: most common mineral group and forms under wide range of temp and  pressures.  Divided into two groups. Potassium feldspar with potassium ions in the  structure and plagioclase feldspar with sodium and calcium ions.

2. Quartz: entirely made up of silicon and oxygen

3. Muscovite

4. Clay minerals

Dark silicates:

Ferromagnesian silicates are dark because of their iron content. Low in silica Most common  are olivine 

1. Olivine group: High temp silicate

2. Pyroxene group

3. Amphibole group

4. Biotite

Chapter 4: Magma and igneous rocks


What are the silicon and oxygen accounting for 90% of the earth’s crust?



If you want to learn more check out How will the movement of water affect a cell if it is transferred from a hypotonic solution to a hypertonic solution?

Igneous rocks form as molten rocks and solidify. Parent material is magma which is formed  by melting that occurs at various levels in the earth’s crust and upper mantle. 

When molten rock reaches the surface it is called lava.

Magma is completely or partly molten rock which on cooling solidifies to form an igneous  rock composed of silicate materials.

Magma parts:

Liquid component called melt, consisting of mobile ions

Solid component are silicate minerals that have already crystallized from the melt. 

Gaseous component are called volatiles, are materials that will vaporize (form a gas) at  surface pressures

In crystallization as the temp drops ions pack more closely as their rate of movement slows.  When cooled sufficiently the forces of the bonds confine ions to an orderly crystalline  arrangement. When magma cools, the silicon and oxygen atoms link together first to form  silicon oxygen tetrahedral, the basic building blocks of the silicate materials. The tetrahedral  join with each other to form crystal nuclei. The earliest formed minerals have space to grow  and tend to have better developed crystal faces than do later ones that occupy remaining  spaces. 

Igneous rocks in two settings:

1. When magma loses its mobility before it reaches the surface it crystallizes to form  intrusive igneous rocks also known as plutonic rocks. Intrusive rocks are coarse  grained and consist of visible mineral crystals. They are observed at the surface in  locations where uplifting and erosion have stripped away overlying rocks. Don't forget about the age old question of What is the concept of risk and return?

2. When lava solidifies at the surface they are classified as extrusive igneous rocks also called volcanic rocks. They tend to be fine grained.

Compositions: 

Igneous rocks are composed mainly of silicate minerals. Silicon and oxygen are the most  abundant in igneous rocks

Granitic (Felsic) composition:  composed almost entirely of light coloured silicates­ quartz  and feldspar. Igneous rocks with these as the dominant minerals have a granitic  composition.  Rich in silica and makes up the continental crust.

Basaltic (Mafic) composition: rocks with substantial dark minerals and calcium rich  plagioclase feldspar (no quartz) have basaltic composition.  They have a high %age of  ferromagnesian minerals so are also referred to as mafic.  Make up ocean floor. 

Intermediate (Andesitic) composition: rocks between granitic and basaltic composition

Ultramafic (Periodite): contains mostly olivine and pyroxene, composed mostly of  ferromagnesian minerals. 

Silica content influences composition of igneous rocks, 40% in ultramafic rocks and 70% in  granitic rocks.  Amount of silica in magma influences its behaviour. Granitic magma, with  high silica is viscous (thick) and basaltic magma is low in silica. 

Texture: 

Describes overall appearance of a rock based on its size, shape and arrangement of mineral  grains. It reveals a great deal about the environment in which the rock was formed.  We also discuss several other topics like What is needed to prove libel?

Factors influencing textures:

1. Rate at which molten rock cools

2.  The amount of silica present

3. The amount of dissolved gases in the magma

Slow cooling allows ions to migrate freely until they eventually join one of the existing  crystalline structures. Promotes the growth of fewer but larger crystals

When rapid cooling occurs the ions quickly loose mobility and readily combine to form  crystals. Result in numerous embryonic nuclei all of which compete for available ions. The  result is a solid mass of intergrown crystals. When molten material is quenched quickly, there is not enough time for ions to arrange into an ordered crystal. Rocks with unordered ions that  are frozen in place are referred to as glass.

Types of igneous textures:

1. Aphanitic(fine­grained) texture: rocks formed at the surface or as small intrusive  masses within the upper crust where cooling is relatively rapid exhibit a fine grained  texture.  Common features are the voids left by gas bubbles that escape as lava  solidifies and these openings are called vesicles and rocks with this feature are said to  have vesicular texture.

2. Phaneritic(coarse­grained) texture: when large masses of magma slowly crystallize  at great depth they form rocks with coarse grained texture. We also discuss several other topics like What are the different types of transport mechanisms?

3. Porphyritic texture (He said he likes asking questions about this one): bc diff  minerals crystallize under diff environmental conditions, produced from slow cooling  where crystals of some minerals become large before others even begin to form and  then when the erupted lava cools it cools rapidly and the resulting rock has large  crystals embedded in a matrix of smaller crystals. Large crystals are called  phenocrysts and the matrixes of smaller crystals are called groundmass.  Don't forget about the age old question of How do childhood growth and age of sexual maturity differ between chimps and humans?

4. Glassy texture:  molten rock is ejected into the atmosphere where it is quenched  quickly resulting in a glassy texture.  Unordered ions are frozen in place before they  are able to unite into an orderly crystalline structure. Eg Obsidian

5. Pyroclastic (fragmental) texture: Forms from the consolidation of individual rock  fragments 

ejected during explosive eruptions

6. Pegmatitic texture: Exceptionally coarse grained; form in late stages of crystallization  of magmas (rocks are called pegmatites)

Naming igneous rocks: Don't forget about the age old question of What translates to genetic code?

Grouped on the basis of texture and mineral composition

Felsic (Granitic) igneous rocks: 

1. Granite: coarse grained

2. Rhyolite: extrusive equivalent of granite. Pink, composed of light silicates 3. Obsidian: dark colored glassy rock.

4. Pumice: volcanic rock with glassy texture.

Intermediate (andesitic) igneous rocks:

1. Andesite: fine grained

2. Diorite: intrusive equivalent of andesite

Mafic (basaltic) igneous rocks:

1. Basalt: most common extrusive rock.

2. Gabbro: intrusive equivalent of basalt

Origin of magma:  

Originates in uppermost mantle, when rocks melt.  rocks melt when temp exceed melting  temp of rock or some minerals in rock.

Controlling melting temp:

Pressure: increase in pressure  raises melting point

Water content: increase lowers mp

Rock composition: felsic minerals melt at lower temp than mafic minerals Generating magma from solid rock:

Increase in temp: raise temp above rocks melting point to induce melting

Decrease in pressure: decompression melting:  increase in pressure raises rocks mp but  reducing pressure lowers rocks melting point. When confining pressure drops decompression  melting occurs. This occurs where hot mantle rock ascends thereby moving to regions of  lower pressure. 

Addition of volatiles: lower the melting point of rocks

How magma evolves: 

Bowens reaction series: minerals crystallize in a systemic fashion based on their melting  points. Fors to crystallize is olivine

Magmatic differentiation: formation of one or more secondary magma from single parent  magma

Crystal setting: earlier formed minerals are denser than the liquid portion of the magma and  sink to the base of the magma chamber

Assimilation: as magma migrates through the crust it may incorporate some of the nearby  rock into the chamber

Magma mixing:  during ascent of two chemically diff magma bodies, the more buoyant mass  may overtake the slower body merging them

Partial melting:  incomplete melting of rocks 

Partial melting of ultramafic rocks yields mafic magmas

Partial melting of mafic rocks yields intermediate magmas

Partial melting of intermediate rocks yields felsic magmas

Read the slides on magma composition and intrusive activity

Volcanoes:

Read the slides

Hawaiian type explosions: eruptions involving very fluid basaltic magmas are triggered by  arrival of new batch of melt near surface magma reservoir. Detected bc summit of volcano  begins to inflate for months or years before an eruption.  Injection of this new melt causes  magma chamber to swell and fracture the rock above.

Explosive eruptions:  when magma rises a reduction in pressure occurs and the dissolved  gases begin to separate from the melt forming tiny bubbles. Highly viscous magmas produce  explosive clouds of hot ash and gases evolve into buoyant plumes called eruption columns  extending 1000’s of meters into the atmosphere. This is bc of the high viscosity which means  the volatiles (gas) remain dissolved until the magma reaches a shallow depth where tiny 

bubbles grow. As magma moves up the fractures, a drop in pressure causes more bubbles to  grow resulting in an explosive event where the magma is blown into fragments. 

Viscosity of magma plus quantity of dissolved gases and the ease with which they can escape largely determine the nature of a volcanic eruption 

Types of lava: 

Basaltic (mafic): low viscosity and non explosive.

a. Pahoehoe lava flow: smooth surfaces that resemble twisted braids of ropes b. Aa lava flows: surfaces are rough jagged blocks with dangerously sharp edges and  spiny projections. 

Andesitic : more viscous than basaltic and erupts

Rhyolitic(felsic): highly viscous and erupts xplosively. 

Volcanic hazards: 

a. Pyroclastic flows:  a mixture of hot gases infused with incandescent ash and lava  fragments that flows down a volcanic slope. Also called a nuee ardente b. Surge: small amount of ash that separates from the main body of the pyroclastic flow. c. Lahar: mudflow of an active or inactive volcano. Volcanic debris becomes saturated  with water and rapidly moves down a volcanic slope

d. Volcanic ash: hazard to airplanes. 

e. Volcanic gases: respiratory health hazard because some volcanoes emit poisonous  gases.  

Weathering:

 Mechanical weathering: break rocks into smaller pieces without changing the rocks mineral  composition. Increases the surface area for chemical weathering.

a. Sheeting/unloading:  large masses of rock exposed by erosion where concentric slabs  begin to break loose. The layers are onion like. Unloading is when the overlying rock  is eroded away.  Outer layers separate from the rock body and continued weathering  creates an exfoliation dome.

b. Frost wedging:  water works its way into a rocks and freezes. This enlarges the cracks in the rocks. Another way is when moist soil freezes; they expand due to growth of  ice lenses. These masses of ice grow larger when supplied with more water and  gradually weakens the rock causing it to fracture.

c.  Salt crystal growth:  sea spray from breaking water or salty groundwater penetrates  spaces in rock. As water evaporates, salt crystals form and as they grow larger they  weaken the rock by enlarging the cracks

d. Biological activity: plant roots grow into fractures and wedge rock apart

Chemical weathering: a chemical transformation of rock into one or more new compounds.   Most important agent is water. 

a. Dissolution: some minerals dissolve in water. Halite readily dissolves in water. The  presence of acid dramatically increases the corrosive force of water so it can dissolve  some minerals that are insoluble in pure water.  Know the formulas

b. Oxidation:  iron rich minerals rust when oxygen combines with iron to form iron  oxide. Can only occur after the iron has been freed from the silicate structure by  hydrolysis.

c. Hydrolysis:  reaction of any substance with water. Mostly affects silicates. Acid  accelerates hydrolysis

d. Spheroidal weathering: gradual rounding of the corners and edges of angular rocks Rate of weathering: 

Rock characteristics: for silicates weathering occurs in the same order as their crystallization  hence olivine which crystallizes first is the least resistant to chemical weathering whereas  quartz which crystallizes first is the most resistant.

Climate: temperature and moisture. Optimum for chemical weathering is warm temp and  abundant moisture.

Page Expired
5off
It looks like your free minutes have expired! Lucky for you we have all the content you need, just sign up here