Magma (von Griechisch  "Teig") ist eine Mischung des geschmolzenen oder geschmolzenen Halbfelsens, volatiles und Festkörper, der unter der Oberfläche der Erde gefunden wird, und wird erwartet, auf anderen Landplaneten zu bestehen. Außer dem geschmolzenen Felsen kann Magma auch aufgehobene Kristalle enthalten und hat Benzin und manchmal auch Gasluftblasen aufgelöst. Magma versammelt sich häufig in Magma-Räumen, die einen Vulkan füttern oder sich in einen pluton verwandeln können. Magma ist zum Eindringen in angrenzende Felsen, Herauspressen auf die Oberfläche als Lava und explosive Ausweisung als tephra fähig, um Pyroclastic-Felsen zu bilden.

Magma ist eine komplizierte flüssige Hoch-Temperatursubstanz. Temperaturen von den meisten Magmen sind in der Reihe 700 °C zu 1300 °C (oder 1300 °F zu 2400 °F), aber sehr seltener carbonatite schmilzt kann so kühl sein wie 600 °C, und komatiite schmilzt kann so heiß gewesen sein wie 1600 °C. Die meisten sind Silikat-Mischungen.

Umgebungen der Magma-Bildung und Zusammensetzungen werden allgemein aufeinander bezogen. Umgebungen schließen subduction Zonen, Kontinentalbruch-Zonen, Mitte Ozeankämme und Krisenherde ein. Trotz, in solchen weit verbreiteten Schauplätzen gefunden zu werden, ist der Hauptteil der Kruste und Mantels der Erde nicht geschmolzen. Eher nimmt der grösste Teil der Erde die Form eines rheid, eine Form des Festkörpers an, der bewegen oder unter dem Druck deformieren kann. Magma, als Flüssigkeit, bevorzugt Formen in der hohen Temperatur, den Tiefdruck-Umgebungen innerhalb von mehreren Kilometern der Oberfläche der Erde.

Magma-Zusammensetzungen können sich nach der Bildung durch die Bruchkristallisierung, der Verunreinigung und dem Magma-Mischen entwickeln. Definitionsgemäß wird des konsolidierten Magmas gebildeter Felsen Eruptivfelsen genannt.

Während sich die Studie des Magmas auf das Beobachten des Magmas in der Form von Lava-Ausflüssen historisch verlassen hat, ist auf Magma in situ dreimal während des Bohrens von Projekt-zweimal in Island, und einmal in den Hawaiiinseln gestoßen worden.

Quelle

Das teilweise Schmelzen

Das Schmelzen von festen Felsen, um Magma zu bilden, wird von drei physischen Rahmen kontrolliert: seine Temperatur, Druck und Zusammensetzung. Mechanismen werden im Zugang für den Eruptivfelsen besprochen.

Wenn Felsen schmelzen, tun sie so zusätzlich und allmählich; die meisten Felsen werden aus mehreren Mineralen gemacht, von denen alle verschiedene Schmelzpunkte und das physische/chemische Beziehungssteuern-Schmelzen haben, sind kompliziert. Weil ein Felsen, seine Volumen-Änderungen schmilzt. Wenn genug Felsen geschmolzen wird, schmelzen die kleinen Kügelchen dessen (allgemein zwischen Mineralkörnern vorkommend), Verbindung und machen den Felsen weich. Unter dem Druck innerhalb der Erde so wenig wie ein Bruchteil eines Prozents kann das teilweise Schmelzen genügend sein, um zu verursachen, schmelzen, um von seiner Quelle gedrückt zu werden.

Schmilzt kann im Platz lange genug bleiben, um zu 20 % oder sogar 35 % zu schmelzen, aber Felsen werden über 50 % selten geschmolzen, weil schließlich die geschmolzene Felsen-Masse ein Kristall wird und schmelzen Sie Brei, der dann in Massen als ein diapir steigen kann, der dann das weitere Dekompressionsschmelzen verursachen kann.

Implikationen von Geochemical des teilweisen Schmelzens

Der Grad des teilweisen Schmelzens ist kritisch, um zu bestimmen, welches Magma erzeugt wird. Der Grad des teilweisen Schmelzens, das erforderlich ist, ein Schmelzen zu bilden, kann durch das Betrachten der Verhältnisbereicherung von unvereinbaren Elementen gegen vereinbare Elemente geschätzt werden. Unvereinbare Elemente schließen allgemein Kalium, Barium, Cäsium, Rubidium ein.

Felsen-Typen, die durch kleine Grade des teilweisen Schmelzens im Mantel der Erde erzeugt sind, sind (Ca, Na), potassic (K) und/oder peralkaline (hohes Aluminium zum Kieselerde-Verhältnis) normalerweise alkalisch. Gewöhnlich primitiv schmilzt dieses Zusammensetzungsform-lamprophyre, lamproite, kimberlite und manchmal mafic Felsen wie alkalische Basalte und essexite gabbros oder sogar carbonatite nepheline-tragend.

Pegmatite kann durch niedrige Grade des teilweisen Schmelzens der Kruste erzeugt werden. Einige Magmen der Granit-Zusammensetzung sind Eutektikum (oder cotectic) schmilzt, und sie können durch niedrig zu hohen Graden des teilweisen Schmelzens der Kruste, sowie durch die Bruchkristallisierung erzeugt werden. An hohen Graden des teilweisen Schmelzens der Kruste kann granitoids wie tonalite, granodiorite und monzonite erzeugt werden, aber andere Mechanismen sind im Produzieren von ihnen normalerweise wichtig.

Evolution von Magmen

Primär schmilzt

Wenn ein Felsen schmilzt, ist die Flüssigkeit eine Vorwahl schmelzen. Primär schmilzt haben keine Unterscheidung erlebt und vertreten die Startzusammensetzung eines Magmas. In der Natur ist es selten, primär zu finden, schmilzt. Die leucosomes von migmatites sind Beispiele der Vorwahl schmilzt. Primär schmilzt ist auf den Mantel zurückzuführen gewesen sind besonders wichtig, und sind bekannt, weil primitiv schmilzt oder primitive Magmen. Durch die Entdeckung der primitiven Magma-Zusammensetzung einer Magma-Reihe ist es möglich, die Zusammensetzung des Mantels zu modellieren, von dem ein Schmelzen gebildet wurde, der im Verstehen der Evolution des Mantels wichtig ist.

Elterlich schmilzt

Wo es unmöglich ist, die primitive oder primäre Magma-Zusammensetzung zu finden, ist es häufig nützlich zu versuchen sich zu identifizieren ein elterlicher schmelzen. Ein elterlicher schmilzt ist eine Magma-Zusammensetzung, von der die beobachtete Reihe der Magma-Chemie durch die Prozesse der Eruptivunterscheidung abgeleitet worden ist. Es braucht kein Primitiver zu sein schmelzen.

Zum Beispiel, eine Reihe von Basalt-Flüssen werden angenommen, mit einander verbunden zu sein. Eine Zusammensetzung, von der sie durch die Bruchkristallisierung vernünftig erzeugt werden konnten, wird genannt ein elterlicher schmilzt. Bruchkristallisierungsmodelle würden erzeugt, um die Hypothese zu prüfen, dass sie sich teilen, ein allgemeiner elterlicher schmelzen.

An hohen Graden des teilweisen Schmelzens des Mantels werden komatiite und picrite erzeugt.

Wanderung

Magma entwickelt sich innerhalb des Mantels oder der Kruste, wenn die Temperaturdruck-Bedingungen den geschmolzenen Staat bevorzugen. Magma erhebt sich zur Oberfläche der Erde, wenn es weniger dicht ist als der Umgebungsfelsen, und wenn eine Strukturzone Bewegung erlaubt. Magma entwickelt sich oder versammelt sich in Gebieten genannt Magma-Räume. Magma kann in einem Raum bleiben, bis es abkühlt und sich formenden Eruptivfelsen kristallisiert, bricht es als ein Vulkan aus, oder zieht in einen anderen Magma-Raum um.

Das Abkühlen von Magmen

Es gibt zwei bekannte Prozesse, durch die Magma aufhört zu bestehen: Durch den vulkanischen Ausbruch, oder durch die Kristallisierung innerhalb der Kruste oder des Mantels, um einen pluton zu bilden. In beiden Fällen kühlt der Hauptteil des Magmas schließlich ab und bildet Eruptivfelsen.

Wenn Magma kühl wird, beginnt es, feste Mineralphasen zu bilden. Einige von diesen lassen sich an der Unterseite vom Magma-Raum-Formen nieder häuft sich an, der mafic layered Eindringen bilden könnte. Magma, das langsam innerhalb eines Magma-Raums gewöhnlich kühl wird, endet damit, Körper von Plutonic-Felsen wie gabbro, diorite und Granit abhängig von Zusammensetzung des Magmas zu bilden. Wechselweise, wenn das Magma ausgebrochen wird, bildet es vulkanische Felsen wie Basalt, andesite und rhyolite (die extrusive Entsprechungen von gabbro, diorite und Granit, beziehungsweise).

Volcanism

Während eines vulkanischen Ausbruchs wird das Magma, das die Untergrundbahn verlässt, Lava genannt. Lava wird kühl und wird relativ schnell im Vergleich zu unterirdischen Körpern des Magmas fest. Dieses schnelle Abkühlen erlaubt Kristallen nicht, groß zu wachsen, und ein Teil des Schmelzens kristallisiert überhaupt nicht, Glas-werdend. Aus dem vulkanischen Glas größtenteils zusammengesetzte Felsen schließen obsidian, scoria und Bimsstein ein.

Vorher und während vulkanischer Ausbrüche verlassen volatiles wie CO und HO teilweise das Schmelzen durch einen als Ex-Lösung bekannten Prozess. Das Magma mit dem niedrigen Wasserinhalt wird immer klebriger. Wenn massive Ex-Lösung vorkommt, wenn Magma aufwärts während eines vulkanischen Ausbruchs geht, ist der resultierende Ausbruch gewöhnlich explosiv.

Zusammensetzung, schmelzen Sie Struktur und Eigenschaften

Silikat schmilzt werden hauptsächlich Silikons, Sauerstoffes, Aluminiums, Alkalien (Natrium, Kalium, Kalzium), Magnesium und Eisen zusammengesetzt. Silikonatome sind in der vierflächigen Koordination mit Sauerstoff, weil in fast allen Silikat-Mineralen, aber darin schmilzt, wird Atomordnung nur über kurze Entfernungen bewahrt. Die physischen Handlungsweisen dessen schmelzen hängen von ihren Atombauten sowie von der Temperatur und dem Druck und der Zusammensetzung ab.

Viskosität ist ein Schlüssel schmelzen Eigentum im Verstehen des Verhaltens von Magmen. An der Kieselerde reicher schmilzt sind normalerweise mehr polymerized, mit mehr Verbindung der Kieselerde tetrahedra, und sind auch klebriger. Die Auflösung von Wasser nimmt drastisch ab schmelzen Viskosität. Höhere Temperatur schmilzt sind weniger klebrig.

Im Allgemeinen sind mehr mafic Magmen, wie diejenigen, die Basalt bilden, heißer und weniger klebrig als an der Kieselerde reichere Magmen, wie diejenigen, die rhyolite bilden. Niedrige Viskosität führt sanfter, weniger explosive Ausbrüche.

Eigenschaften von mehreren verschiedenen Magma-Typen sind wie folgt:

:Ultramafic (picritic)

:: SiO

:: Temperatur: bis zu 1500°C

:: Viskosität: Sehr Niedriger

:: Verhalten von Eruptive: sanft oder sehr explosiv (kimberilites)

:: Vertrieb: auseinander gehende Teller-Grenzen, Krisenherde, konvergente Teller-Grenzen; komatiite und andere ultramafic Laven sind größtenteils Archean und wurden von einem höheren geothermischen Anstieg gebildet und sind in der Gegenwart unbekannt

:Mafic (basaltischer)

:: SiO ~ 60%

:: Fe-Mg: ~ 3%th

:: Temperatur: ~1000°C

:: Viskosität: Zwischenglied

:: Verhalten von Eruptive: explosiver oder überschwänglicher

:: Vertrieb: Konvergente Teller-Grenzen, Insel funkt

:Felsic (rhyolitic)

:: SiO> 70%

:: Fe-Mg: ~ 2%

:: Zeitsekretärin:

Zusammensetzung

Es ist gewöhnlich sehr schwierig, die Hauptteil-Zusammensetzung einer großen Masse des Felsens zu ändern, so ist Zusammensetzung die grundlegende Kontrolle darauf, ob ein Felsen bei gegebener Temperatur und Druck schmelzen wird. Wie man auch betrachten kann, schließt die Zusammensetzung eines Felsens flüchtige Phasen wie Wasser und Kohlendioxyd ein.

Die Anwesenheit flüchtiger Phasen in einem Felsen unter dem Druck kann einen schmelzen Bruchteil stabilisieren. Die Anwesenheit von sogar 0.8 % Wasser kann die Temperatur des Schmelzens um nicht weniger als 100 °C reduzieren. Umgekehrt kann der Verlust von Wasser und volatiles von einem Magma es veranlassen, im Wesentlichen zu frieren oder fest zu werden.

Auch ein Hauptteil des ganzen Magmas ist Kieselerde, die eine Zusammensetzung von Silikon und Sauerstoff ist. Magma enthält auch Benzin, das sich ausbreitet, als sich das Magma erhebt. Magma, das in der Kieselerde hoch ist, widersteht dem Fließen, so dehnbares Benzin wird darin gefangen. Druck baut herauf bis die Gasdruckwelle in einer gewaltsamen, gefährlichen Explosion. Magma, das in der Kieselerde relativ schwach ist, fließt leicht, so steigen Gasluftblasen dadurch und flüchten ziemlich freundlich.