Magma Versus Lava: Πώς λιώνει, αυξάνεται και εξελίσσεται

Στην εικόνα του εγχειριδίου του ροκ κύκλου, όλα αρχίζουν με τετηγμένο υπόγειο βράχο: το μάγμα. Τι γνωρίζουμε γι 'αυτό;

Το Magma είναι πολύ περισσότερο από τη λάβα. Λάβα είναι το όνομα για τετηγμένο βράχο που έχει εκραγεί πάνω στην επιφάνεια της Γης - το κόκκινο-καυτό υλικό που χύνεται από τα ηφαίστεια. Η λάβα είναι επίσης το όνομα του προκύπτοντος στερεού βράχου.

Αντίθετα, το μάγμα είναι αόρατο. Οποιοσδήποτε υπόγειος βράχος που έχει λιώσει πλήρως ή μερικώς χαρακτηρίζεται ως μάγμα. Γνωρίζουμε ότι υπάρχει επειδή κάθε τύπος πυριτίου στερεοποιούνται από τετηγμένη κατάσταση: γρανίτης, περιδοτίτης, βασάλτης, οψιανός και όλα τα υπόλοιπα.

Οι γεωλόγοι αποκαλούν όλη την διαδικασία της τήξης magmagenesis. Αυτό το τμήμα είναι μια πολύ βασική εισαγωγή σε ένα περίπλοκο θέμα.

Προφανώς, χρειάζεται πολύ θερμότητα για να λειώσει τα πετρώματα. Η Γη έχει πολλή θερμότητα μέσα, μερικά από αυτά που έχουν απομείνει από το σχηματισμό του πλανήτη και κάποια από αυτά παράγονται από ραδιενέργεια και άλλα φυσικά μέσα. Ωστόσο, αν και το μεγαλύτερο μέρος του πλανήτη μας - το

Η μαγνήση εκδηλώνεται και με τους τρεις τρόπους - συχνά και τα τρία ταυτόχρονα - καθώς ο ανώτερος μανδύας αναδεύεται από την τεκτονική πλάκας.

Μεταφορά θερμότητας: Ένα αυξανόμενο σώμα μάγματος - μια διείσδυση - στέλνει θερμότητα στους ψυχρότερους βράχους γύρω του, ειδικά καθώς η διείσδυση στερεοποιείται. Αν αυτά τα βράχια είναι ήδη στα πρόθυρα της τήξης, η επιπλέον θερμότητα είναι μόνο που χρειάζεται. Έτσι ερμηνεύονται συχνά τα ριολιθικά μάγματα, τυπικά για τους ηπειρωτικούς εσωτερικούς χώρους.

Τήξη αποσυμπίεσης: Όπου δύο πλάκες αποσύρονται, ο μανδύας κάτω ανέρχεται στο κενό. Καθώς η πίεση μειώνεται, ο βράχος αρχίζει να λιώσει. Η τήξη αυτού του τύπου συμβαίνει τότε, όπου υπάρχουν πλάκες τεντωμένες - σε αποκλίνοντα περιθώρια και περιοχές της ηπειρωτικής και οπίσθιας προέκτασης (μάθετε περισσότερα για αποκλίνουσες ζώνες).

Τήξη ροής: Όπου το νερό (ή άλλα πτητικά όπως το διοξείδιο του άνθρακα ή τα αέρια θείου) μπορεί να αναδευτεί σε ένα σώμα από πέτρωμα, η επίδραση στην τήξη είναι δραματική. Αυτό αντιπροσωπεύει το άφθονο ηφαιστειακό περιβάλλον κοντά στις ζώνες υποπίεσης, όπου οι φθίνουσες πλάκες φέρνουν μαζί τους νερό, ιζήματα, ανθρακούχα υλικά και ενυδατωμένα ορυκτά. Τα πτητικά που απελευθερώνονται από την πλάκα βύθισης ανέρχονται στην υπερκείμενη πλάκα, προκαλώντας τα ηφαιστειακά τόξα του κόσμου.

Η σύνθεση ενός μάγματος εξαρτάται από τον τύπο του βράχου που έχει λειώσει και πόσο τελείως λειώνει. Τα πρώτα κομμάτια που λιώνουν είναι τα πλουσιότερα σε πυριτία (τα περισσότερα φελικά) και τα χαμηλότερα σε σίδηρο και μαγνήσιο (λιγότερο mafic). Έτσι, ο εξαιρετικά πενιχρός βράχος του μανδύα (peridotite) αποδίδει ένα μαφικό τήγμα (gabbro και βασάλτης), το οποίο σχηματίζει τις ωκεάνιες πλάκες στις κορυφογραμμές του μέσου ωκεανού. Ο βράχος Mafic αποδίδει ένα φελικό τήγμα (ανδεσίτης, ριόλιθος, granitoid). Όσο μεγαλύτερος είναι ο βαθμός τήξης, τόσο πιο πολύ το μάγμα μοιάζει με τον πηγή βράχου του.

Μόλις σχηματιστεί το μάγμα, προσπαθεί να σηκωθεί. Η πλευστότητα είναι ο κύριος κινητήρας του μάγματος επειδή ο λιωμένος βράχος είναι πάντα λιγότερο πυκνός από τον στερεό βράχο. Το αυξανόμενο μάγμα τείνει να παραμείνει ρευστό, ακόμα κι αν ψύχεται επειδή συνεχίζει να αποσυμπιέζεται. Δεν υπάρχει εγγύηση ότι ένα μάγμα θα φτάσει στην επιφάνεια, όμως. Πλουτωνικά πετρώματα (γρανίτη, gabbro κ.α.) με τους μεγάλους ορυκτούς κόκκους τους αντιπροσωπεύουν μάγματα που πάγωσαν, πολύ αργά, βαθιά υπόγεια.

Γνωρίζουμε συνήθως το μάγμα ως μεγάλα σώματα λιώσεως, αλλά κινείται προς τα πάνω σε λεπτές λοβούς και λεπτές χορδές, καταλαμβάνοντας την κρούστα και το ανώτερο μανδύα όπως το νερό γεμίζει ένα σφουγγάρι. Γνωρίζουμε αυτό γιατί τα σεισμικά κύματα επιβραδύνουν τα σωματίδια μάγματος, αλλά δεν εξαφανίζονται όπως σε ένα υγρό.

Γνωρίζουμε επίσης ότι το μάγμα είναι σχεδόν καθόλου απλό υγρό. Σκεφτείτε το ως ένα συνεχές από το ζωμό μέχρι το στιφάδο. Συνηθίζεται να περιγράφεται ως ένα κρύσταλλο μεταλλικών κρυστάλλων που μεταφέρεται σε ένα υγρό, μερικές φορές και με φυσαλίδες αερίου. Οι κρύσταλλοι είναι συνήθως πυκνότεροι από το υγρό και τείνουν να εγκατασταθούν αργά προς τα κάτω, ανάλογα με τη δυσκαμψία του μάγματος (ιξώδες).

Τα μάγματα εξελίσσονται με τρεις βασικούς τρόπους: αλλάζουν καθώς κρυσταλλώνουν αργά, αναμιγνύονται με άλλα μάγματα και λιώνουν τα πετρώματα γύρω τους. Μαζί αυτοί οι μηχανισμοί καλούνται μαγmatic διαφοροποίηση. Το Magma μπορεί να σταματήσει με διαφοροποίηση, να καθίσει και να στερεοποιηθεί σε ένα πλουτωνικό βράχο. Ή μπορεί να εισέλθει σε μια τελική φάση που οδηγεί σε έκρηξη.

1. Το Magma κρυσταλλώνει καθώς ψύχεται με έναν αρκετά προβλέψιμο τρόπο, όπως έχουμε επεξεργαστεί από το πείραμα. Βοηθά να σκεφτόμαστε το μάγμα όχι ως μια απλή λιωμένη ουσία, όπως το γυαλί ή το μέταλλο σε ένα μεταλλουργείο, αλλά ως ζεστό διάλυμα χημικών στοιχείων και ιόντων που έχουν πολλές επιλογές καθώς καθίστανται ορυκτά κρυστάλλους. Τα πρώτα μέταλλα που πρέπει να κρυσταλλωθούν είναι εκείνα με μαφικές συνθέσεις και (γενικά) υψηλά σημεία τήξης: ολιβίνη, πυροξένη, και πλούσιο σε ασβέστιο plagioclase. Το υγρό που αφήνεται πίσω, στη συνέχεια, αλλάζει τη σύνθεση με τον αντίθετο τρόπο. Η διαδικασία συνεχίζεται με άλλα μέταλλα, αποδίδοντας ένα υγρό με όλο και περισσότερο πυρίτιο. Υπάρχουν πολλές περισσότερες λεπτομέρειες που οι πυριγενείς πετρολόγοι πρέπει να μάθουν στο σχολείο (ή να διαβάσουν για "Η σειρά αντίδρασης Bowen"), αλλά αυτή είναι η ουσία του κρυσταλλική κλασμάτωση.
2. Το Magma μπορεί να αναμειχθεί με ένα υπάρχον σώμα μάγματος. Αυτό που συμβαίνει τότε είναι κάτι περισσότερο από την απλή ανάδευση των δύο τήκων μαζί, επειδή οι κρύσταλλοι από το ένα μπορούν να αντιδράσουν με το υγρό από το άλλο. Ο εισβολέας μπορεί να ενεργοποιήσει το παλαιότερο μάγμα, ή μπορεί να σχηματίσει ένα γαλάκτωμα με κηλίδες ενός κυμαινόμενου στο άλλο. Αλλά η βασική αρχή του ανάμιξη μάγματος είναι απλή.
3. Όταν το μάγμα εισβάλλει σε μια θέση στο σκληρό φλοιό, επηρεάζει το "βράχο της χώρας" που υπάρχει εκεί. Η ζεστή θερμοκρασία και τα διαρρέοντα πτητικά μπορεί να προκαλέσουν την τήξη και την είσοδο στο μάγμα των τμημάτων του βράχου της χώρας - συνήθως του φελικού μέρους. Οι ξενόλιθοι - ολόκληρα κομμάτια του βράχου της χώρας - μπορούν να εισέλθουν στο μάγμα και με αυτόν τον τρόπο. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται αφομοίωση.

Η τελική φάση διαφοροποίησης περιλαμβάνει τα πτητικά. Το νερό και τα αέρια που διαλύονται στο μάγμα τελικά αρχίζουν να φουσκώνουν έξω καθώς το μάγμα ανεβαίνει πλησιέστερα στην επιφάνεια. Μόλις ξεκινήσει, ο ρυθμός της δραστηριότητας σε ένα μάγμα αυξάνεται δραματικά. Σε αυτό το σημείο, το μάγμα είναι έτοιμο για τη διαδικασία διαφυγής που οδηγεί σε έκρηξη. Για αυτό το μέρος της ιστορίας, προχωρήστε Βαλκανισμός με λίγα λόγια.