화성암의 성인
마그마 혹은 용융물(melt)이 식어서 생성된 암석이다. 지각의 상당한 양은 화성암으로 구성되어 있다고 알려져 있으나 변성암이 혼합되어 있고 표층에는 퇴적암이 무척 풍부해서 지표에서는 비교적 노출된 양이 적다. 한국에는 중생대에 화성암이 많이 관입했기 때문에 화성암, 특히 화강암류가 풍부하게 분포하고 있다. 화성암은 구성 광물이 다양할 뿐만 아니라 암석이 식으면서 만들어내는 다양한 지질 구조가 자원과 관련이 화성광상은 가장 풍부하게 분포하는 광상으로 알려져 있다. 화성암은 암석학에서 가장 먼저 배우는 암석인데, 암석의 '탄생'을 보통 용융물에서 고화되는 것으로 보기 때문이다. 암석이 녹을 정도로 고온이 되면, 물질 교환이 무척 활발해서 화학적으로 균질해진다. 이는 곧 그 이전의 지구화학적으로 누적되어온 정보가 소실된다는 의미이며 따라서 지구화학적인 대부분의 기법으로는 용융 이전의 상태를 추정할 수 없게 된다. 그러므로 용융된 상태에서는 방사성 동위원소 시계 역시 영점으로 돌아가게 된다. 따라서 지질학적 연대상으로 용융 상태는 나이가 0인 셈이다. 화성암은 마그마가 굳은 뒤에 큰 변화를 겪지 않은 것이므로, 마그마 자체의 성질을 역추적하는데 유용하다. 더 나아가 마그마의 성질은 그것이 만들어진 (용융된) 환경의 지배를 받기 때문에, 마그마가 형성된 환경을 역추적할 수도 있다. 이 역추적의 가장 흥미로운 사례가 바로 플룸구조론의 등장이다. 좀 더 자세히 말하자면, 전 세계 화산암의 화학 성분 분포와 알려진 원소별 성질을 기반으로 지금까지 알려진 마그마 형성 환경 이외의 제 3의 환경이 필요하며, 이 환경은 지각과의 상호작용이 많지 않았던 '원시 환경'이어야 함이 알려지게 된다. 이 때문에 아직 많은 혼합작용을 겪지 않았을 하부맨틀이 후보로 떠올랐다. 이것이 바로 전-맨틀 순환에 대한 지지이자 플룸구조론의 배경이 되는데, 오늘날에도 이 이야기가 확실한 것인지에 대한 구체적인 논의가 지속되고 있다.바로 이 성질 때문에 화성암은 여러 암상에서 연대상 가장 적합한 암상으로 간주되고 있다. 특히 퇴적층이나 빙하에서 화산암(화산재나 용암류)을 찾아내면 곧 그것을 분석하여 해당 퇴적층이 언제 만들어진 것인지를 추적할 수 있다. 보통 이런 퇴적층이나 빙하 시추 코어 분석에서 화산암보다 더 확실하게 연대를 제공해주는 방법은 화석을 제외하고는 무척 드물다. 화석은 당연하게도 극히 한정적인 환경에서만 보존되므로, 운이 따라주거나 특별한 조건이 맞아떨어져야만 한다.