冷却速度と結晶サイズの関係は、2つの異なるタイプの火成岩で見ることができます。マグマが地球の表面の下をゆっくりと冷却すると、侵入的な火成岩が形成されますが、マグマが地球の表面で素早く冷却すると、イグナスの岩が形成されます。マグマには冷却する時間が長く、原子と分子がより大きな結晶を形成する時間があるため、侵入的な火成岩は、通常、排気上の火成岩よりも大きなミネラル結晶を持っています。
火成岩のミネラル結晶のサイズを使用して、マグマが冷却された温度を推定することもできます。これは、異なる鉱物が異なる温度で結晶化するためです。たとえば、石英結晶は通常、摂氏約800度の温度で結晶化しますが、長石結晶は通常、約600度の温度で結晶化します。地質学者は、火成岩とその結晶のサイズに存在する鉱物を識別することにより、マグマが冷却した温度を推定できます。
冷却速度と温度に加えて、マグマ内の他の元素や化合物の存在は、鉱物結晶のサイズにも影響を与える可能性があります。たとえば、フッ素や塩素などの特定の元素が存在すると、マグマがより速く冷却され、より小さなミネラル結晶が生じる可能性があります。水や二酸化炭素などの特定の化合物の存在も、ミネラル結晶のサイズに影響を与える可能性があります。
火成岩の鉱物結晶のサイズは、地域の地質史を理解するための貴重なツールです。火成岩でミネラル結晶を研究することにより、地質学者は、マグマが形成された温度と圧力条件、およびそれが冷却された速度について学ぶことができます。この情報は、地質学者が地域で発生した地質イベントを再構築し、地球の地殻を形作るプロセスを理解するのに役立ちます。
