New User Special Price Expires in

Let's log you in.

Sign in with Facebook


Don't have a StudySoup account? Create one here!


Create a StudySoup account

Be part of our community, it's free to join!

Sign up with Facebook


Create your account
By creating an account you agree to StudySoup's terms and conditions and privacy policy

Already have a StudySoup account? Login here

Week 4 Geology Notes And In Class Review

by: Brandon Notetaker

Week 4 Geology Notes And In Class Review Geos 1113

Marketplace > University of Arkansas > Geology > Geos 1113 > Week 4 Geology Notes And In Class Review
Brandon Notetaker
GPA 3.5

Preview These Notes for FREE

Get a free preview of these Notes, just enter your email below.

Unlock Preview
Unlock Preview

Preview these materials now for free

Why put in your email? Get access to more of this material and other relevant free materials for your school

View Preview

About this Document

Notes and review over Magma, Intrusive Rocks, and Intrusive Activity. And Notes over Volcanoes and Volcanic Hazards.
General Geology 
Mohamed Aly
Class Notes
geology notes, volcanoes, Geology Igneous Rocks Magma, intrusive
25 ?




Popular in General Geology 

Popular in Geology

This 12 page Class Notes was uploaded by Brandon Notetaker on Tuesday September 20, 2016. The Class Notes belongs to Geos 1113 at University of Arkansas taught by Mohamed Aly in Fall 2016. Since its upload, it has received 10 views. For similar materials see General Geology  in Geology at University of Arkansas.


Reviews for Week 4 Geology Notes And In Class Review


Report this Material


What is Karma?


Karma is the currency of StudySoup.

You can buy or earn more Karma at anytime and redeem it for class notes, study guides, flashcards, and more!

Date Created: 09/20/16
Week 4 Class Notes: Magma, Igneous Rocks & Intrusive Activity Magma: Parent Material of Igneous Rock 1. Igneous rocks form as molten rock (magma) cools and solidifies  2. General characteristics of magma:   Parent material of igneous rocks   Forms from partial melting of rocks   Magma at surface is called lava 3. Magma consists of three components:   Liquid portion = melt   Solids, if any, are crystals of silicate minerals   Volatiles ­ dissolved gases in the melt that vaporize at surface pressure 4. Most common volatiles in magma:  Water vapor (H2O), Carbon dioxide (CO2), and Sulfur dioxide (SO2) 5. From Magma to Crystalline Rock  Crystallization ­ cooling of magma which results in the systematic arrangement of  ions into orderly patterns  Silicon and oxygen atoms link together first to form a silicon−oxygen tetrahedron (the basic building block of silicate minerals) 6. Igneous Processes  Crystallization of magma at depth forms plutonic or intrusive igneous rocks § These  rocks are observed at the surface following periods of uplifting and erosion of  overlying rocks  Solidification of lava or volcanic debris at surface forms volcanic or extrusive  igneous rocks Igneous Compositions 1. Igneous rocks are composed primarily of silicate minerals  Dark (or ferromagnesian) silicates – Rich in iron and/or magnesium (e.g., olivine,  pyroxene, amphibole, and biotite mica)  Light (or nonferromagnesian) silicates – Contain more potassium, sodium, or calcium than iron and magnesium (e.g., quartz, muscovite mica, and feldspars) 2. Four Compositional Groups:  Granitic (or felsic) composition – Light­colored silicates (Composed almost entirely  of quartz and potassium feldspar), Termed felsic (feldspar and silica) in composition,  High silica (SiO2) content, Major constituent of continental crust  Basaltic (or mafic) composition – Dark silicates and calcium­rich feldspar, Termed  mafic (magnesium and ferrum, for iron) in composition, Higher density than granitic  rocks, Comprise the ocean floor and many volcanic islands 3. Andesitic (or intermediate) composition  Contain 25% or more dark silicate minerals (amphibole, pyroxene, and biotite  mica)  Associated with volcanic island arcs 4. Ultramafic composition   Rare composition of mostly olivine and pyroxene   Composed almost entirely of ferromagnesium minerals (peridotite is an example)  The main constituent of the upper mantle Silica content as an indicator of composition 1. The chemical makeup of an igneous rock can be inferred from the silica content 2. Crustal rocks exhibit a considerable range (~40% ­70%) of silica 3. Silica content influences the behavior of magma   Granitic magmas have high silica content, are viscous (thick), and erupt at a lower  temperature  Basaltic magmas have much lower silica content, more fluid­like behavior, and erupt  at a higher temperature Igneous Texture 1. Texture is the overall appearance of a rock based on the size, shape, and arrangement of  mineral grains 2. Factors affecting crystal size:   Rate of cooling – Slow rate = fewer but larger crystals – Fast rate = many small  crystals   Amount of silica   Amount of dissolved gases 3. Types of Igneous Textures   Aphanitic (fine­grained) texture – Rapid rate of cooling with Microscopic crystals  Phaneritic (coarse­grained) texture – Slow cooling with Large, visible crystals  Porphyritic texture – Some minerals can grow large before others form from the  magma. The magma can move to a different environment which causes the remaining minerals to form quickly. Large crystals (phenocrysts) are embedded in a matrix of  smaller crystals (groundmass)  Vesicular texture – Rocks contain voids left by gas bubbles in the lava. Common  feature of an extrusive igneous rock  Glassy texture – Very rapid cooling. Ions are frozen in place before they can unite in  an orderly crystalline structure  Pyroclastic (fragmental) texture – Forms from the consolidation of individual rock  fragments ejected during explosive eruptions  Pegmatitictexture – Exceptionally coarse­grained. Form in late stages of  crystallization of magmas. Rocks with this texture are called pegmatites Naming Igneous Rocks 1. Igneous Rocks Classification Based on texture & mineralogical composition:  Texture ­ influenced by cooling history  Mineralogical composition ­ influenced by the chemical composition of the parent  magma 2. Granitic (Felsic) Igneous Rocks  Granite ­ Course­grained (phaneritic). One of the best known igneous rocks. Very  abundant. Natural beauty, especially when polished. 10−20% quartz, roughly 50%  potassium feldspar. Small amounts of dark silicates. Some granites have a porphyritic texture (contain elongated feldspar crystals)  Rhyolite ­ Extrusive equivalent of granite. Composed essentially of light­colored  silicates. Typically buff to pink or light gray in color. Less common and less  voluminous than granite  Obsidian ­ Dark­colored, glassy rock § Forms when silica­rich lava cools quickly at  Earth’s surface § Usually black to reddish­brown in color § Similar chemical  composition of granite § Dark color is the result of small amounts of metallic ions in  an otherwise clear, glassy substance  Pumice ­ Glassy textured rock that forms when large amounts of gas escape from the  lava. Voids are quite noticeable. Resembles fine shards of intertwined glass.  Typically found in deposits with obsidian. Will float when placed in water 3. Andesitic (Intermediate) Igneous Rocks  Andesite ­ Medium­gray, fine­grained rock. Volcanic origin. Commonly exhibits a  porphyritic texture  Diorite. Intrusive equivalent of andesite. Coarse­grained rock. Looks like gray  granite, but lacks visible quartz crystals. Can have a salt­and­pepper appearance 4. Basaltic (Mafic) Igneous Rocks  Basalt ­ Very dark green to black, fined­grained rock. Composed mostly of pyroxene  and calcium­rich plagioclase feldspar. When porphyritic, contains small, light­colored feldspar phenocrysts. Most common extrusive igneous rock. Upper layers of oceanic  crust are composed of basalt  Gabbro ­ Intrusive equivalent of basalt. Very dark green to black, fine­grained rock.  Composed mostly of pyroxene and calcium­rich plagioclase feldspar. Uncommon on  the continental crust, but makes up a significant portion of the oceanic crust 5. Pyroclastic Rocks   Composed of fragments ejected during a volcanic eruption  Tuff, Common pyroclastic rock, Composed of ash­sized fragments cemented  together   Welded tuff, Ash particles are hot enough to fuse together, Can contain walnut­ sized pieces of pumice and other rock fragments, Covers vast portion of previous  volcanically active areas of the western United States  Volcanic breccia, Composed of particles larger than ash  Names do not imply mineral composition and are identified with a modifier  (Example: rhyolitic tuff) Origin of Magma 1. Earth’s crust and mantle are primarily composed of solid rocks 2. Magma is generated in the uppermost mantle   Greatest amounts are produced at divergent plate boundaries   Lessamounts are produced at subduction zones   Can also be generated when crustal rocksare heated sufficiently to melt 3. Geothermal Gradient: temperatures in the upper crust increase with depth about 25oC per kilometer  4. Rocks in the lower crust and upper mantle are near their melting points 5. Tectonic processes trigger magma production by reducing the melting point   Decrease in pressure   Addition of water   Increase in temperature of crustal rocks 6. Generating Magma from Solid Rock  Decrease in pressure (decompression melting), Melting occurs at higher temperatures  with increasing depth, Reducing pressure lowers the melting temperature, Solid, hot  mantle rocks will ascend to regions of lower pressure, inducing melting at: Divergent  plate boundaries, and Mantle plumes at hot spots  Addition of water. Occurs mainly at subduction zones. As an oceanic plate sinks, heat and pressure drive water from the crust and overlying sediments. Fluids migrate into  the overlying wedge of mantle. The addition of water lowers the melting temperature  of the mantle rocks to trigger partial melting. Water and other volatiles act as salt  does to melt ice – Causes rock to melt at lower temperatures  Temperature increase: melting crustal rocks. Mantle­derived basaltic magma  buoyantly rises toward the surface. Heat from these magma sources can melt the  surrounding crustal rocks. Crustal rocks can also melt from heat generated during  continental collisions that result in the formation of large mountain belts How Magma Evolves 1. A single volcano may extrude lavas that vary in composition  2. Bowen’s reaction series  Describes how an entire suite of silicate minerals can form from a single basaltic  magma as it cools and crystallizes  Minerals crystallize in a systematic fashion based on their melting points  As minerals crystallize, the composition of the liquid portion of the magma  continually changes 3. Magmatic Differentiation and Crystal Settling   Magmatic differentiation ­ The formation of one or more secondary magmas from a single parent magma  Crystal settling ­ Earlier­formed minerals are denser than the liquid portion of the  magma and sink to the base of the magma chamber. When the remaining magma  solidifies, the mineralogy will be different from the parent magma 4. Assimilation and Magma Mixing   Assimilation ­ As magma migrates through the crust, it may incorporate some of the  surrounding rock into the chamber, melting and changing the chemical composition.  Magma mixing ­ During the ascent of two chemically different magma bodies, the  more buoyant mass may overtake the slower­rising body, merging them, and their  melts mixing by convective flow. 5. Incomplete melting of rocks is known as partial melting   This process produces most magmas   During partial melting, the melt is enriched in ions from minerals with the lowest  melting temperature. Partial melting of ultramafic rocks yields mafic magmas. Partial  melting of mafic rocks yields intermediate magmas. Partial melting of intermediate  rocks yields felsic magmas Partial Melting & Magma Composition 1. Formation of Basaltic Magmas   Most magma that erupts is basaltic (mafic) magma  Most originate from partial melting of mantle rocks at oceanic ridges. These melts are called primary or primitive magmas because they have not yet evolved 2. Formation of Andesitic and Granitic Magmas   Andesitic magma ­ Magmatic differentiation of mantle­derived basaltic magma. Can  also form when basaltic magmas assimilate crustal rocks  Granitic magmas ­ Most form when basaltic magma ponds beneath the continental  crust § Melted crustal rocks alter the magma composition. Can form from magmatic  differentiation of andesitic magma Intrusive Igneous Activity 1. Most magma is emplaced at depth in Earth  2. Nature of Intrusive Bodies   A plutonis cooled, emplaced magma into preexisting rocks  Classification of plutons ­ Plutons are classified by their orientation to the  surrounding rock 3. Classification of plutons  Tabular (table­like), Discordant(cut across existing structures), Concordant(are  parallel to features like sedimentary) strata  Massive (Irregularly shaped) 4. Tabular Intrusive Bodies  Dike (a tabular, discordant pluton). Serves as tabular conduits to transport magma.  Parallel groups are called dike swarms  Sill (a tabular, concordant pluton) – Tend to accumulate magma and increase in  thickness. Closely resembles buried lava flows. May exhibit columnar jointing  (occurs when igneous rocks cool and develop shrinkage fractures that produce  elongated, pillar­like columns with 6 sides) 5. Massive Intrusive Bodies  Batholith ­ Largest intrusive body. Surface exposure of >100 sqkm (smaller bodies  are termed stocks). While expansive, most are <10 km thick  Emplacement of batholiths ­ Magma at depth is much less dense than the  surrounding rock. In the mantle, the more buoyant magma pushes aside the host  rock and rises in Earth through a process called shouldering. Near to Earth’s  surface, the rocks are cooler and brittle. Upward movement is accomplished by a  process called stoping, where the overlying blocks of country rock sink through  the magma   Xenolithsare suspended blocks of country rocks found in plutons  Stocks ­ Smaller bodies (<100 sq km) with similar characteristics are termed stocks  Laccoliths ­ Forcibly injected between sedimentary strata. Causes the overlying strata  to arch upward Week 4 Class Notes: Volcanoes & Volcanic Hazards Nature of volcanic eruptions 1. Volcanic activities involve magma and/or lava   Magma is molten rock that usually contains some crystals and varying amounts of  dissolved gases   Lava is the erupted magma 2. The behavior of magma is determined by its: Temperature, Composition, and Dissolved  gases 3. The above three factors control the viscosityof magma, which in turn controls the nature  of eruption Nature of Volcanic Eruptions 4. Viscosity is a measure of a material’s resistance to flow   The more viscous the material, the greater its resistance to flow (syrup is more  viscous than water) 5. Factors affecting viscosity   Temperature–hotter magmas are less viscous  Composition–silica (SiO2) content – High­silica content magmas are more viscous  (e.g., rhyolitic and andesitic satellitess(tetrahedra) start to link together in long chains  early in the crystallization process  Dissolved gases –Dissolved water vapor in magma reduces its viscosity by inhibiting  formation of silica tetrahedrachains. Gases expand within a magma as it nears the  Earth’s surface due to decreasing pressure. The violence of an eruption is somehow  related to how easily gases escape from magma Nature of Volcanic Eruptions 6. Two Types of Volcanic Eruptions   Quiescent Hawaiian Type Eruptions – Involves fluid basaltic lavas. Eruptions are  characterized by outpouring of lava that can last weeks, months, or even years  Explosive Eruptions – Associated with highly viscous magmas. Eruptions expel  particles of fragmented lava and gases at supersonic speeds that evolve into eruption  columns Materials Extruded During an Eruption  1. Lava  Lava Flows – 90% of lava is basaltic lava, <10% of lava is andesitic lava, 1% of lava  is rhyolitic lava 2. Types of Lava Flows   Aa and Pahoehoe Flows – Composed of basaltic lava. Aa flows have surfaces of  rough jagged blocks. Pahoehoe flows have smooth surfaces and resemble twisted  braids of rope  B. Block Lavas – Composed of andesitic and rhyolitic lava. Upper surface consists of  massive, detached blocks  Pillow Lavas – Composed of basaltic lavas extruded underwater. Flow is composed  of tubelike structures stacked one atop the other 3. Gases   Gases make up 1‒ 6%of the total weight of a magma   As the magma reaches the surface and the pressure is reduced, the gases expand and  escape  4. Pyroclastic Materials (Tephra)   Volcanoes eject pulverized rock and lava fragments called pyroclastic materials   Particles range in size from fine dust, to sand­sized ash, to very large rocks 5. Types of Pyroclastic Materials  Volcanic ash –fine glassy fragments. Welded tuff fused ash   Lapilli –walnut­sized material   Cinders–pea­sized material  Blocks–hardened or cooled lava   Bombs–ejected as hot lava Materials Extruded During an Eruption  Pumice–light gray or pink porous rock from frothy andesitic and rhyolitic lava  Scoria–reddish­brown porous rock from frothy basaltic and andesitic lava  Anatomy of a Volcano  1. General Features   Conduit– a fissure that magma moves through to reach the surface  Vent– the surface opening of a conduit  Volcanic cone – a cone of material created by successive eruptions of lava and  pyroclastic material  Crater– a funnelshaped depression at the summit of most volcanic cones, generally <1 km in diameter   Caldera – a volcanic crater that has a diameter of >1 km and is produced by a collapse following a massive eruption   Parasitic cones – a flank vent that emits lava and pyroclastic material   Fumaroles – a flank vent that emits gases  Types of Volcanoes  1. Shield Volcanoes   Broad, slightly dome­shaped  Examples ­  Mauna Loa is the largest shield volcano on Earth  Covers large areas   Produced by mild eruptions of large volumes of basaltic lava   Most begin on the seafloor as seamounts; only a few grow large enough to form a  volcanic island  Examples ­ the Hawaiian Islands, the Canary Islands, the Galapagos, and the Easter  Island  2. Cinder Cones (Scoria cones)   Built from ejected lava fragments  Flanks have steep slope angles   Rather small size (usually <300 m)   Frequently occur in groups   Sometimes associated with extensive lava fields  Example: Paricutin (located 320 km west of Mexico City) Types of Volcanoes 3. Composite Volcanoes – Also called stratovolcanoes   Large, classic­shaped volcano (symmetrical cone, thousands of feet high and several  miles wide at the base)   Composed of interbedded lavaflows and layers of pyroclasticdebris   Many are located adjacent to the Pacific Ocean in the Ring of Fire   Examples: Mount St. Helens and Mount Etna Types of Volcanoes Volcanic Hazards  1. Pyroclastic Flows   Pyroclastic flow is a mixture of hot gases infused with incandescent ash and lava  fragments that flows down a volcanic slope  2. Lahar is mudflow on an active or inactive volcano  3. Other hazards   Volcano­related tsunamis   Volcanic ash – a hazard to airplanes   Volcanic gases – a respiratory health hazard   Effects of volcanoes on climate 4. Pyroclastic Flows – Also called a nuée ardente   Propelled by gravity and move similarly to snow avalanches   Material is propelled from the vent at high speeds (can exceed 100 km per hour).  Pyroclastic flows are typically generated by the collapse of tall eruption columns   Surgeis a small amount of ash that separates from the main body of the pyroclastic  flow. Occasionally, these surges have enough force to knock over buildings and move automobiles   In 1902, the town of St. Pierre was destroyed by a pyroclastic flow from Mount Pelée  5. Lahars – lahar is mudflow on an active or inactive volcano   Volcanic debris becomes saturated with water and rapidly moves down a volcanic  slope   Some lahars are triggered when magma nears the surface of a volcano covered in ice  and snow and causes it to melt   In 1985, lahars formed during the eruption of Nevado del Ruiz, killing 25,000 people 6. Other hazards   Volcano­related tsunamis ­ Destructive sea waves can form after the sudden collapse  of a flank of a volcano   Volcanic ash ­ Jet engines can be damaged when flying through a cloud of volcanic  ash. In 2010, the eruption of Iceland’s Eyjafjallaöku created a thick plume of ash over Europe, stranding hundreds of thousands of travelers   Volcanic gases § Volcanoes can emit poisonous gases, endangering humans and  livestock 7. Effects of volcanoes on climate   Ash particle released from volcanoes can reflect solar energy back into space. The ash from the eruption of Mount Tambora in 1815 led to the “year without summer”(1816) Other Volcanic Landforms  1. Calderas   relatively circular, steep­sided depressions with a diameter >1 km 2. Three different types:  Crater Lake­type calderas: Form from the collapse of the summit of a large composite volcano following an eruption; these calderas eventually fill with rainwater  Hawaiian­type calderas: Form gradually from the collapse of the summit of a shield  volcano following the subterranean drainage of the central magma chamber  Yellowstone­type calderas: Form from the collapse of a large area after the discharge  of large volumes of silica­rich pumice and ash; these calderas tend to exhibit a  complex history 3. Formation of Crater Lake–type calderas:  About 7000 years ago, a violent eruption partly emptied the magma chamber of  former Mount Mazama, causing its summit to collapse. Rainfall and groundwater  contributed to form Crater Lake, the deepest lake in the United States (594 m deep)  and the ninth deepest in the world. 4. Large Igneous Provinces   Large igneous provinces cover a large area with basaltic lava   Basaltic lava extruded from fissures blanket a large area, called a large igneous  provinces or basalt plateaus   Examples: the Colombia Plateau and the Deccan Traps  5. Lava Domes   A lava dome is a small domeshaped mass composed of rhyoliticlava 6. Volcanic Necks and Pipes   A volcanic neck is the remains of magma that solidified in a volcanic conduit   Example: Shiprock in New Mexico Plate Tectonics and Volcanic Activity  1. Volcanism at convergent plate boundaries   Occurs at subduction zones, where two plates converge and the oceanic lithosphere  descends into the mantle   Volcanic arcs develop parallel to the associated subduction zone trench   Examples of volcanic island arcs: the Aleutians, the Tongas, and the Marianas   Example of a continental volcanic arc: the Cascade Range   Most active volcanoes are found along the circumPacific Ring of Fire   Eruptions tend to be explosive and associated with volatile­rich, andesitic magma  60%of Earth’s yearly output of magma is from spreading centers   Characterized by a vast outpouring of fluid, basaltic lavas 2. Intraplate volcanism   Volcanoes that occur thousands of kilometers from plate boundaries   Occurs when a mantle plume ascends towards the surface  Examples: the Hawaiian Islands, the Columbia River Basalts, and the Galapagos  Islands Monitoring Volcanic Activity  1. Efforts aimed at detecting movement of magma from a subterranean reservoir   Changes in patterns of earthquakes   Inflation of the volcano related to rising magma   Changes in the amount and/or composition of gases released from the volcano   Increase in ground temperature  2. Remote sensing devices aid in monitoring limited­accessibility volcanoes  3. A volcano must be monitored for a long time to recognize a difference between “resting  state” and “active state” In Class Review: Magma, Igneous Rocks, and Intrusive Activity 1. Lava flows are typically finer grained than intrusive igneous rocks because the lava flows cool quickly on the earth’s surface so the mineral grains do not have time to grow. 2. Most magma comes from the upper mantle 3. Decompression melting occurs because the melting temperature of hot material is  lowered as the cooling pressure decreases 4. Bowens reaction series is based on lab experiments involving melting rocks 5. Granite has a lot of quartz I it because it is an intrusive rock that formed from the cooling  of relatively high­silicate magma. 6. The most important factor to weather magma cools quickly or slowly is the environment.  The higher the temp. the slower the magma cooling. 7. The difference between primitive and second degree magma is a parent from which the  secondary magma form through differentiation. 8. Glassy igneous rocks form when the magma cools so fast that mineral grains cannot  crystalize and grow.


Buy Material

Are you sure you want to buy this material for

25 Karma

Buy Material

BOOM! Enjoy Your Free Notes!

We've added these Notes to your profile, click here to view them now.


You're already Subscribed!

Looks like you've already subscribed to StudySoup, you won't need to purchase another subscription to get this material. To access this material simply click 'View Full Document'

Why people love StudySoup

Jim McGreen Ohio University

"Knowing I can count on the Elite Notetaker in my class allows me to focus on what the professor is saying instead of just scribbling notes the whole time and falling behind."

Amaris Trozzo George Washington University

"I made $350 in just two days after posting my first study guide."

Steve Martinelli UC Los Angeles

"There's no way I would have passed my Organic Chemistry class this semester without the notes and study guides I got from StudySoup."

Parker Thompson 500 Startups

"It's a great way for students to improve their educational experience and it seemed like a product that everybody wants, so all the people participating are winning."

Become an Elite Notetaker and start selling your notes online!

Refund Policy


All subscriptions to StudySoup are paid in full at the time of subscribing. To change your credit card information or to cancel your subscription, go to "Edit Settings". All credit card information will be available there. If you should decide to cancel your subscription, it will continue to be valid until the next payment period, as all payments for the current period were made in advance. For special circumstances, please email


StudySoup has more than 1 million course-specific study resources to help students study smarter. If you’re having trouble finding what you’re looking for, our customer support team can help you find what you need! Feel free to contact them here:

Recurring Subscriptions: If you have canceled your recurring subscription on the day of renewal and have not downloaded any documents, you may request a refund by submitting an email to

Satisfaction Guarantee: If you’re not satisfied with your subscription, you can contact us for further help. Contact must be made within 3 business days of your subscription purchase and your refund request will be subject for review.

Please Note: Refunds can never be provided more than 30 days after the initial purchase date regardless of your activity on the site.