地球科学・地質・地球内部/原理と探求
マグマの冷却と結晶の大きさの解説
マグマが冷却する速度は、結晶が成長する時間と岩石組織に影響します。冷却速度と初期温度を変えて、結晶の数とサイズの変化を比較してください。クイック冷却の粒状組織と低速冷却の組み立て組織を接続しますが、岩石の種類が冷却速度だけで決まると解釈しません。
どのような原理？
クイック冷却は玄武岩型細粒組織、遅い冷却は花崗岩型組立組織の特徴を模式的に示しています。
重要な関係
核生成率=3v、成長量∝結晶化区間滞留時間
観察してみよう
- 冷却速度を選んで実行します。赤い溶融体で小さな核ができて育つ過程を観察します。観察は倍速で行われます。
- 最初の1200℃で10℃/秒と1℃/秒を記録します。結晶化滞留時間・個数・平均サイズを比較します。
- 5℃/sの中間条件を追加して冷却速度と仮想結晶サイズの関係を確認します。
結果を読み解く
このモデルで遅い冷却が大きな結晶を作る理由は？
結晶化区間1000～700℃で成長時間が長くなります。固定された10秒の核生成ウィンドウでは、核生成率は冷却速度に比例します。
モデルの仮定と限界
仮想ルールです。 1000～700℃区間と進入後、10sの核生成窓を決めておき、核生成率を3v個/s、線形成長率を0.02相対単位/sとします。決定衝突・成長競争・化学組成を省略します。実際の鉱物の種類・岩石・結晶サイズを予測しません。