Magma versus Lava: Hogyan olvad, emelkedik és fejlődik

A tankönyv képe a rock ciklus, minden az olvadt földalatti kőzettel kezdődik: magma. Mit tudunk róla?

A Magma sokkal több, mint a láva. A láva a megolvadt kőzet neve, amely a Föld felszínén bontakozott ki - a vörös vörös meleg anyag ömlött a vulkánokból. A láva a keletkező szilárd kőzet neve is.

Ezzel szemben a magma láthatatlan. Minden föld alatti szikla, amely teljesen vagy részben megolvad, magmának minősül. Tudjuk, hogy létezik, mert minden magmás kőzet típusa megolvadt állapotból megszilárdult: gránit, peridotit, bazalt, obszidián és minden más.

A geológusok az olvadás teljes folyamatát hívják fel magmagenesis. Ez a szakasz egy nagyon egyszerű bevezetés egy bonyolult témához.

Nyilvánvalóan sok hőt vesz igénybe a sziklák olvadása. A Földnek nagyon sok hő van benne, részben a bolygó kialakulásakor maradt, részben pedig radioaktivitás és más fizikai eszközök által. Annak ellenére, hogy bolygónk nagy része - a palást, a sziklás között kéreg és a vasat mag - hőmérséklete eléri a több ezer fokot, szilárd kőzet. (Ezt tudjuk, mert a földrengés hullámait szilárd anyagként továbbítja.) Ennek oka az, hogy a magas nyomás ellensúlyozza a magas hőmérsékletet. Más szóval, a magas nyomás megemeli az olvadáspontot. Tekintettel erre a helyzetre, háromféle módon lehet magmát létrehozni: emelje fel a hőmérsékletet az olvadáspont felett, vagy csökkentse az olvadáspontot a nyomás csökkentésével (fizikai mechanizmus) vagy fluxus hozzáadásával (vegyi anyag) gépezet).

A Magma mindhárom módon - gyakran mindhárom egyszerre - felmerül, amikor a felső köpenyt lemeztektonika keveri.

Hőátadás: A növekvő magmatest - egy behatolás - hőt bocsát ki a körülötte lévő hidegebb kőzetekbe, főleg akkor, ha a behatolás megszilárdul. Ha ezek a kőzetek már az olvadás küszöbén állnak, akkor a többlet hőre van szükség. Így magyarázhatók gyakran a kontinentális belső terekre jellemző rhyolitmámák.

Dekompressziós olvadás: Ahol két lemezt széthúznak, az alatti köpeny a résbe emelkedik. A nyomás csökkentésével a kő megolvad. Az ilyen típusú olvadás akkor történik, bárhol a lemezeket is elválasztják egymástól - eltérő széleken, valamint a kontinentális és a hátsó ív hosszabbításának területein (tudjon meg többet a eltérő zónák).

Flux olvadás: Ahol víz (vagy más illékony anyagok, például szén-dioxid vagy kéngázok) keverhetők egy kőzettestbe, az olvadásra gyakorolt ​​hatás drámai. Ez a szubdukciós zónák közelében levő bőséges vulkanizmusért felelős, ahol a csökkenő lemezeken víz, üledék, széntartalmú anyagok és hidratált ásványok szállítják őket. A süllyedő tányérból felszabaduló illékony anyagok a fedőlapba emelkednek, és így létrejönnek a világ vulkáni ívei.

A mágia összetétele függ a kőzet típusától, amelytől megolvadt, és mennyire teljesen megolvadt. Az első olvadó bit a legmagasabb a szilícium-dioxidban (leginkább felsikus), a legalacsonyabb a vasban és magnéziumban (a legkevésbé mafic). Tehát az ultramafikus köpeny (peridotit) mafic olvadékot (gabbro és bazalt), amely az óceáni tányérokat képezi az óceán középső gerincén. A mafikus kőzet felsó olvadékot eredményez (andezit, riolit, granitoidra). Minél nagyobb az olvadás mértéke, annál jobban hasonlít a mágia a forrás kőzetére.

Amint a magma kialakul, megpróbál felemelkedni. A felhajtóerő a magma fő mozgatórugója, mivel az olvasztott kőzet mindig kevésbé sűrű, mint a szilárd kőzet. A feltörekvő magma folyékony marad, még akkor is, ha lehűti, mert továbbra is kibomlik. Nincs garancia arra, hogy a magma eléri a felszínt. Plutonikus kőzetek (gránit, gabbro és így tovább) nagy ásványi szemcsékkel olyan mágákat képviselnek, amelyek nagyon lassan, mélyen a föld alatt fagytak le.

Általában a magmát nagy olvadéktestekként ábrázoljuk, ám ez felfelé mozog vékony hüvelyekben és vékony húrokban, és elfoglalja a kéreg és a felső köpenyt, mintha a víz megtölti a szivacsot. Ezt tudjuk, mert a szeizmikus hullámok lelassulnak a magma testekben, de nem tűnnek el úgy, mint egy folyadékban.

Azt is tudjuk, hogy a magma soha nem egyszerű folyadék. Gondolj arra, hogy folytonossá válik a húslevestől a pörköltéig. Általában ásványi kristálygombaként írják le, amely folyadékban van, néha gázbuborékokkal is. A kristályok általában sűrűbbek, mint a folyadék, és hajlamosak lassan lefelé lassulni, a magma merevségétől (viszkozitásától) függően.

A mágák három fő módon fejlődnek: változnak, miközben lassan kristályosodnak, keverednek más mámákkal és megolvasztják a sziklákat körülöttük. Ezeket a mechanizmusokat együtt nevezzük mágikus megkülönböztetés. A Magma megállhat a differenciálódással, leülepedhet és megszilárdul plutoni kőzetbe. Vagy bejuthat egy utolsó szakaszba, amely kitöréshez vezet.

1. A Magma kristályosodik, miközben meglehetősen kiszámítható módon lehűl, ahogy azt kísérlettel dolgozták ki. Segít a magmának gondolkodni, nem pedig egyszerűen megolvadt anyagként, mint például üveg vagy fém az olvasztóban, hanem mint kémiai elemek és ionok forró oldata, amelyeknek számos lehetősége van, mivel ásványi anyagokká válnak kristályok. Az első ásványok, amelyek kristályosodnak, mafikus összetételű és (általában) magas olvadáspontú ásványok: olivin, piroxénés kalciumban gazdag plagioklász. A hátrahagyott folyadék ellentétes módon változtatja meg az összetételt. A folyamat más ásványi anyagokkal folytatódik, egyre több folyadékot eredményezve kovasav. Sokkal több részletet tartalmaz, amelyeket az idegen benzines szakembereknek meg kell tanulniuk az iskolában (vagy olvassa el a "A Bowen reakció sorozat"), de ennek lényege kristályos frakcionálás.
2. A Magma keverhető egy létező magma-testtel. Akkor az nem pusztán a két olvadék keverése, hanem az, hogy az egyik kristálya reagálhat a másik folyadékával. A betolakodó energiát adhat a régebbi magmákról, vagy emulziót képezhet az egyik foltok folytán a másikban. De az alapelv magma keverés egyszerű.
3. Amikor a magma megtámad egy helyet a szilárd kéregben, akkor befolyásolja az ott létező "vidéki szikla" -ot. Forró hőmérséklete és szivárgó illékony elemei miatt a vidéki szikla - általában a felsikus rész - részei megolvadhatnak és beléphetnek a magmába. A xenolitok - a country rock egész darabjai - így is beléphetnek a magmába. Ezt a folyamatot hívják asszimiláció.

A differenciálás végső fázisa az illékony anyagokat tartalmazza. A vízben és a mágában feloldódó gázok végül elkezdenek buborékolni, amikor a mágia közelebb emelkedik a felülethez. Amint ez elindul, a mágia tevékenysége drámai módon megnő. Ezen a ponton a magma készen áll a kitöréshez vezető elszabadult folyamatra. A történet ezen részére folytassa Vulkánizmus dióhéjban.