Magma

Magma (pluriel: magmas et magmata) est fondu roche que parfois les formes sous la surface de la terre (ou de toute autre plan??te terrestre) qui recueille souvent dans une chambre magmatique. Magma peut contenir des cristaux en suspension et des bulles de gaz. Par d??finition, toutes les roches ign??es est form?? de magma.

Coul??e de lave hawa??enne (lave est la extrusive ??quivalent de magma * Pahoehoe)

Magma est une substance fluide ?? haute temp??rature complexe. Les temp??ratures de la plupart des magmas sont dans la gamme de 700 ?? C ?? 1300 ?? C, mais tr??s rare carbonatite fond peuvent ??tre aussi cool que 600 ?? C, et fond komatiite peuvent avoir ??t?? aussi chaud ?? 1600 ?? C. La plupart sont silicate solutions .

Il est capable d'intrusion dans les roches voisines ou d'extrusion sur la surface sous forme de lave ou ??ject?? comme explosive tephra pour former roches pyroclastiques.

Environnements de formation de magma et les compositions sont g??n??ralement corr??l??s. Environnements comprennent les zones de subduction, continental zones de rift, dorsales m??dio-oc??aniques, et les points chauds, dont certains sont interpr??t??s comme panaches mantelliques. Les environnements sont discut??s dans l'entr??e sur la roche ign??e . Magma compositions peuvent ??voluer apr??s la formation par cristallisation fractionn??e, la contamination, et un m??lange de magmas.

Contrairement ?? certaines impressions, la majeure partie de la cro??te terrestre et manteau ne est pas fondu. Au contraire, la majeure partie de la terre a la forme d'un Rheid, une forme de solide qui peut se d??placer ou se d??former sous pression. Magma, sous forme liquide, en forme preferentally haute temp??rature, des environnements ?? faible pression au sein de plusieurs kilom??tres de la surface de la Terre.

La fusion de la roche solide

Fusion de la roche solide pour former un magma est contr??l?? par trois param??tres physiques: sa temp??rature, la pression et la composition. Des m??canismes sont discut??s dans l'entr??e de roche ign??e .

Temp??rature

?? une pression donn??e et pour une composition donn??e de roche, une ??l??vation de temp??rature au-del?? du solidus va provoquer la fusion. De la terre solide, la temp??rature d'une roche est command?? par le gradient g??othermique et de la d??sint??gration radioactive dans la roche. Les gradient g??othermique en moyenne d'environ 25 ?? C / km avec un large ??ventail d'un minimum de 5 ?? 10 ?? C / km dans les fosses oc??aniques et des zones de subduction ?? 30-80 ?? C / km sous dorsales m??dio-oc??aniques et environnements arc volcanique.

Pression

Comme le magma monte all??grement il traverser la solidus-liquidus et sa temp??rature va r??duire de le refroidissement adiabatique. ?? ce stade, il sera liqu??fier et si ??clat?? sur la surface formera lave. Point de fusion peut ??galement se produire en raison d'une r??duction de la pression par un proc??d?? connu sous le nom d??compression fusion.

Composition

Il est g??n??ralement tr??s difficile de changer la composition globale d'une grande masse de roche, de sorte composition est le contr??le de base sur un rocher se fondra ?? ne importe quelle temp??rature et une pression donn??es. La composition d'une roche peut ??galement ??tre envisag?? d'inclure phases volatils tels que l'eau et le dioxyde de carbone .

La pr??sence de phases volatiles dans une roche sous pression peut stabiliser une fraction fusion. La pr??sence de m??me 0,8% d'eau peut r??duire la temp??rature de fusion de pas moins de 100 ?? C. En revanche, la perte d'eau et les mati??res volatiles ?? partir d'un magma peut le faire congeler essentiellement ou se solidifier.

Fusion partielle

Lorsque les roches fondent ils le font progressivement et graduellement; la plupart des roches sont faits de plusieurs min??raux, qui ont tous des points de fusion diff??rents, et la diagrammes de phases qui contr??lent la fusion couramment sont complexes. Comme un roc fond, ses changements de volume. Lorsque suffisamment de roches est fondu, les petits globules de mati??re en fusion (survenant g??n??ralement entre les grains min??raux) relier et adoucir la roche. Sous la pression ?? l'int??rieur de la terre, le moins une fraction d'un pour cent de la fusion partielle peut ??tre suffisante pour provoquer la fusion d'??tre press?? ?? partir de sa source.

Fondants peuvent rester en place assez longtemps pour faire fondre ?? 20% ou m??me 35%, mais les roches sont rarement fondu de plus de 50%, parce que finalement la masse de roche fondue devient un cristal et faire fondre la bouillie qui peut ensuite monter en masse comme un diapir, qui peut alors causer davantage de d??compression fusion.

La premi??re fusion

Lorsqu'une roche fond, le liquide est connu comme un bain fondu primaire. Fond primaires ne ont subi aucune diff??renciation et repr??senter la composition de d??part d'un magma. Dans la nature, il est rare de trouver de la premi??re fusion. Les leucosomes de migmatites sont des exemples de la premi??re fusion. Fond primaires d??riv??s du manteau sont particuli??rement importants, et sont connus comme fond primitives ou magmas primitifs. En trouvant la composition de magma primitif d'une s??rie de magma, il est possible de mod??liser la composition de l'enveloppe ?? partir d'une masse fondue qui a ??t?? form??e, ce qui est important dans la compr??hension de l'??volution de la manteau.

Fond parental

Se il est impossible de trouver la composition du magma primitif ou primaire, il est souvent utile de tenter d'identifier une masse fondue parental. Un liquide parental est une composition du magma ?? partir de laquelle la gamme observ??e de chimies de magma a ??t?? calcul?? par les processus de diff??renciation magmatique. Il ne doit pas ??tre une masse fondue primitive.

Par exemple, une s??rie de flux de basalte sont suppos??s ??tre li??s ?? une autre. Une composition ?? partir de laquelle ils pourraient raisonnablement ??tre produites par cristallisation fractionn??e est appel?? liquide parental. Mod??les de cristallisation fractionn??e seraient produits ?? tester l'hypoth??se qu'ils partagent une masse fondue parentale commune.

Implications g??ochimiques de fusion partielle

Le degr?? de fusion partielle est essentiel pour d??terminer quel type de magma est produite. Le degr?? de fusion partielle requise pour former une masse fondue peut ??tre estim??e en tenant compte de l'enrichissement relatif des ??l??ments incompatibles par rapport aux ??l??ments compatibles. ??l??ments incompatibles comprennent g??n??ralement le potassium , le baryum , le c??sium , le rubidium .

Les types de roches produites par les petits degr??s de fusion partielle dans la Les manteau de la Terre sont g??n??ralement alcalines ( Ca , Na ), potassique ( K ) et / ou peralkaline (aluminium haute ratio de silice). Typiquement, fond primitifs de cette forme de composition lamprophyre, lamproite, kimberlite et parfois roches mafiques n??ph??line tels que alcalins basaltes et gabbros essexite ou m??me carbonatite.

Pegmatite peut ??tre produit par de faibles degr??s de fusion partielle de la cro??te. Certains granit magmas sont -Composition eutectique (ou cotectic) en fusion, et ils peuvent ??tre produits par faible ?? de hauts degr??s de fusion partielle de la cro??te, ainsi que par cristallisation fractionn??e. A des degr??s ??lev??s de fusion partielle de la cro??te, tels que granito??des tonalite, granodiorite et monzonite peut ??tre produit, mais d'autres m??canismes sont g??n??ralement importante dans leur production.

A des degr??s ??lev??s de fusion partielle du manteau, komatiite et picrite sont produites.

Composition et structure de fusion et les propri??t??s

Silicates fondus sont constitu??s principalement de silicium , l'oxyg??ne , l'aluminium , les alcalins ( sodium , potassium , calcium ), le magn??sium et le fer . Atomes de silicium sont en coordination t??tra??drique avec l'oxyg??ne, comme dans presque tous silicates, mais dans l'ordre atomique fond est pr??serv??e que sur de courtes distances. Les comportements physiques de fond d??pendent leurs structures atomiques ainsi que de la temp??rature et de la pression et de la composition.

La viscosit?? est une propri??t?? de fusion cl?? pour comprendre le comportement des magmas. Plus de fond riches en silice sont g??n??ralement plus polym??ris??, avec plus de liaison de t??tra??dres de silice, et sont donc plus visqueux. Dissolution de l'eau permet de r??duire consid??rablement la viscosit?? ?? l'??tat fondu. Fond ?? temp??rature plus ??lev??e sont moins visqueux.

D'une mani??re g??n??rale, plus magmas mafiques, tels que ceux qui forment basalte , sont plus chaudes et moins visqueux que plus de magmas riches en silice, tels que ceux qui forment rhyolite. Faible viscosit?? conduit ?? des ??ruptions douces, moins explosifs.

Les caract??ristiques de plusieurs types diff??rents de magma sont les suivantes:

Ultramafique ( picritique)

SiO ₂ <45%

Fe-Mg> 8% jusqu'?? 32% de MgO

Temp??rature: jusqu'?? 1 500 ?? C

Viscosit??: Tr??s faible

Comportement ??ruptif: doux ou tr??s explosifs (kimberilites)

Distribution: plaques divergentes limites, les points chauds, les fronti??res de plaques convergentes; komatiite et d'autres laves ultramafiques sont pour la plupart Arch??en et ont ??t?? form??s ?? partir d'un sup??rieur gradient g??othermique et ne figurent pas dans le pr??sent

Mafiques ( basaltique )

SiO ₂ <50%

FeO et MgO <typiquement 10% en poids

Temp??rature: jusqu'?? ~ 1300 ?? C

Viscosit??: Faible

Comportement ??ruptif: douce

Distribution: plaque divergente limites, les points chauds, les fronti??res de plaques convergentes

Interm??diaire ( and??site )

SiO ₂ ~ 60%

Fe-Mg: ~ 3%

Temp??rature: 1000 ?? C ~

Viscosit??: Interm??diaire

Comportement ??ruptif: explosive

Distribution: fronti??res de plaques convergentes

Felsique (rhyolitique)

SiO _2> 70%

Fe-Mg: ~ 2%

Temp: <900 ?? C

Viscosit??: Haut

Comportement ??ruptif: explosive

Distribution: les points chauds dans la cro??te continentale ( Parc national de Yellowstone ), rifts continentaux, arcs insulaires