Pin
Send
Share
Send


mağma Dünya yüzeyinin altında bulunan erimiş bir kayadır. Bu karmaşık, yüksek sıcaklıktaki sıvı genellikle bir magma odasında toplanır1 ve asılı kristaller ve gaz kabarcıkları içerebilir. Soğuduktan sonra magmatik kaya oluşturmak için katılaşır. Magma, bitişik kayalara girme, lav olarak yüzeye ekstrüzyon yapma veya piroklastik kaya oluşturmak için patlayıcı olarak patlayıcı olarak çıkma yeteneğine sahiptir. Magma çalışması, Dünya'nın kabuğunun ve mantosunun jeolojik zaman içindeki yapısını, bileşimini ve evrimini anlamamıza yardımcı olur.

Erime

Magmanın oluşması için katı kayanın erimesi üç fiziksel parametre ile kontrol edilir: sıcaklığı, basıncı ve bileşimi. Magmanın bileşimi genel olarak oluşum ortamı ile ilişkilidir. Çevre, dipdüksiyon bölgeleri, kıtasal yarık bölgeleri, okyanusun ortasındaki sırtları ve bazıları manto tüyleri olarak yorumlanan sıcak noktaları içeren çeşitli tiplerde olabilir.2 Oluşumdan sonra, magma bileşimleri, fraksiyonel kristalleşme, kirlenme ve magma karışımı gibi işlemlerle gelişebilir.

Sıcaklığın erime üzerindeki etkisi

Herhangi bir basınçta ve herhangi bir belirli kaya bileşimi için, solidustan sonra sıcaklıktaki bir artış erimeye neden olur. Katı dünyada, bir kayanın sıcaklığı jeotermal gradyan ve kayanın içindeki radyoaktif bozulma tarafından kontrol edilir. Jeotermal gradyan, okyanus hendekleri ve alçalma bölgeleri içindeki beş ila on ° C / km (kilometre başına santigrat derece) ile okyanus ortası sırtları ve volkanik ark ortamları altında 30-80 ° C / km arasında değişmektedir.

Basıncın erime üzerindeki etkisi

Erime, bir kayanın katı toprağın içinden yükselmesiyle, dekompresyon erime olarak bilinen bir işlemle de ortaya çıkabilir.

Kompozisyonun erime üzerindeki etkisi

Büyük bir kaya kütlesinin kütlesel bileşimini değiştirmek genellikle zordur; bu nedenle, bir kayanın belirli bir sıcaklıkta ve basınçta eriyip erimeyeceği konusundaki temel kontroldür. Bir kayanın bileşimi de dahil olarak düşünülebilir. uçucu su ve karbondioksit gibi fazlar. Basınç altındaki bir kayanın içindeki uçucu fazların varlığı, eriyik fraksiyonunu stabilize edebilir. Yüzde bir bile su bulunması, erime sıcaklığını 100 ° C'ye kadar düşürebilir. Tersine, bir magma kütlesinden su ve uçucu madde kaybı, bunun esasen donmasına veya katılaşmasına neden olabilir.

Kısmi erime

Kayalar eridiğinde, yavaş yavaş yaparlar. Kayaların çoğu, tümü farklı erime noktalarına sahip birkaç mineralden yapılmıştır ve erimeyi kontrol eden faz diyagramları genellikle karmaşıktır. Bir kaya eridikçe, hacmi değişir. Yeterli miktarda küçük kürecikli eriyik eriyik oluştuğunda (genellikle mineral taneler arasında), bu kürecikler kayayı birbirine bağlar ve yumuşatır. Dünyadaki baskı altında, kısmi erimenin bir kısmı kadar, eriyik kaynağından sıkılmak için yeterli olabilir.

Eriyikler, yüzde 20 ila yüzde 35 oranında erimeye yetecek kadar uzun süre yerinde kalabilir. Ancak, kayalar yüzde 50'nin üzerinde nadiren eritilir, çünkü erimiş kütle kristallerin bir karışımı haline gelir ve yükselebilen mantarları eritir toplu halde bir diapir olarak, daha sonra dekompresyon erimesine yol açabilir.

Birincil erir

Bir kaya eridiğinde, sıvı bir birincil eriyik. Birincil eriyikler herhangi bir farklılaşma geçirmedi ve bir magma gövdesinin başlangıç ​​bileşimini temsil etti. Doğada, birincil eriyikleri bulmak nadirdir. Migmatitlerin lökozomları birincil erime örnekleridir.

Mantodan türetilen primer eritmeler özellikle önemlidir ve ilkel erir veya ilkel magmalar. Bir magma serisinin ilkel magma kompozisyonunu bularak, bir eriyiğin oluştuğu mantonun kompozisyonunu modellemek mümkündür. Bu yaklaşım, Dünya'nın mantosunun evrimini anlamamıza yardımcı olmak için kullanışlıdır.

Ebeveyn erir

Bir ebeveyn eriyiği, gözlenen magma kimyasalı aralığının magmatik farklılaşma işlemleriyle türetildiği bir magma bileşimidir. İlkel bir erime olması gerekmez. İlkel veya birincil magma kompozisyonunu bulmak mümkün olmadığında, bir ebeveyn eriyiğini tanımlamaya çalışmak genellikle yararlıdır.

Örneğin, bir dizi bazalt akışı birbiriyle ilişkili olabilir. Kesirli kristallendirme ile makul bir şekilde üretilebilecekleri bir bileşim, ebeveyn eriyik. Fraksiyonel kristalizasyon modelleri, ortak bir ebeveyn eriyiğini paylaştığı hipotezini test etmek için formüle edilebilir.

Kısmi erimenin jeokimyasal etkileri

Kısmi erime derecesi, üretilen magmanın tipini belirlemek için kritiktir. Biri, uyumlu elemanlara karşı uyumsuz elemanların nispi zenginleşmesini göz önünde bulundurarak bir eriyik oluşturmak için gereken kısmi erime derecesini tahmin edebilir. Uyumsuz elemanlar genellikle potasyum, baryum, sezyum ve rubidyum içerir.

Dünyanın mantosunda düşük seviyelerde kısmi erime ile üretilen kaya türleri tipik olarak alkalin (Ca, Na), potasik (K) veya peralkalindir (yüksek oranda alüminyum / silika oranıyla). Tipik olarak, bu bileşimin ilkel erimeleri, lamprofit, lamproite ve kimberlit oluşturur. Bazen alkali bazaltlar ve eseksit gabroblar ve hatta karbonatitler gibi nefeline sahip mafik kayaçlar oluştururlar.

Pegmatit, kabuğun düşük seviyelerde kısmi erimesi ile üretilebilir. Bazı granit bileşimi magmaları ötektik (veya cotektik) erir ve çeşitli derecelerde kısmi erimenin yanı sıra fraksiyonel kristalleşmeyle de üretilebilirler. Kabuğun yüksek derecede kısmi erimesi durumunda, tipik olarak başka mekanizmalar tarafından üretilmelerine rağmen, granitoyitler (tonalit, granodiyorit ve monzonit gibi) üretilebilir.

Mantonun yüksek derecede kısmi erimesinde komatiit ve pikrit üretilir.

Kompozisyon ve erime yapısı ve özellikleri

Çoğu magmanın sıcaklığı 700 ° C ila 1300 ° C arasındadır, ancak nadir karbonatit erimeleri 600 ° C kadar soğuk olabilir ve komatiit erimeleri 1600 ° C de sıcak olabilir. Çoğu silikat çözeltileridir.

Silikat erimeleri esas olarak silikon, oksijen, alüminyum, alkali metaller (sodyum, potasyum), kalsiyum, magnezyum ve demirden oluşur. Neredeyse tüm silikat minerallerinde olduğu gibi, silikon atomları da oksijenle tetrahedral koordinasyondadır, ancak erimelerdeki atom sırası sadece kısa mesafelerde korunur. Eriyiklerin fiziksel davranışı, atomik yapılarına ve ayrıca sıcaklık, basınç ve bileşime bağlıdır.3

Viskozite, magmaların davranışını anlamada önemli bir erime özelliğidir. Silikada daha zengin olan eriyikler, daha fazla silika tetrahedra bağı ile tipik olarak daha polimerize edilir ve bu nedenle daha viskozdur. Suyun çözülmesi, eriyik viskozitesini büyük ölçüde azaltır. Daha yüksek sıcaklıktaki eriyikler daha az viskozdur.

Bazalt oluşturanlar gibi daha mafikli magmalar, genellikle riolit oluşturan magmalar gibi silis bakımından zengin olanlara göre daha sıcak ve daha az viskozdur. Düşük viskozite daha yumuşak, daha az patlayıcı püskürmelere yol açar.

Birkaç farklı magma tipinin özellikleri aşağıdaki gibidir:

Ultramafik (resimli) SiO2: yüzde 45'ten az
Fe-Mg: yüzde sekizden fazla, yüzde 32'ye kadar MgO
Sıcaklık: 1500 ° C'ye kadar
Viskozite: Çok düşük
Eruptif davranış: yumuşak veya çok patlayıcı (kimberlitler)
Dağılım: farklı plaka sınırları, sıcak noktalar, yakınsak plaka sınırları; komatiit ve diğer ultramafik lavlar çoğunlukla Archean'dir ve daha yüksek bir jeotermal gradyandan oluşturulmuştur ve şimdiki Mafic (bazaltik) SiO'da bilinmemektedir.2 yüzde 50'den az
FeO ve MgO: tipik olarak ağırlıkça yüzde 10'dan az
Sıcaklık: yaklaşık 1300 ° C'ye kadar
Viskozite: Düşük
Eruptive davranış: nazik
Dağılım: ıraksak plakası sınırları, sıcak noktalar, yakınsak plakası sınırlarıİç orta (andezitik) SiO2 yaklaşık yüzde 60
Fe-Mg: yaklaşık yüzde üç
Sıcaklık: yaklaşık 1000 ° C
Viskozite: Orta
Eruptif davranış: patlayıcı
Dağılım: yakınsak levha sınırlarıFelsic (rhyolitic) SiO2 yüzde 70'den fazla
Fe-Mg: yaklaşık yüzde iki
Sıcaklık: 900 ° C'nin altında
Viskozite: Yüksek
Eruptif davranış: patlayıcı
Dağılım: kıtasal kabuğun sıcak noktaları (Yellowstone Milli Parkı), kıtasal asansörler, ada yayları

Ayrıca bakınız

  • Volkanik kaya
  • Lav
  • Kaya (jeoloji)
  • volkan

Notlar

  1. ↑ Bir magma odası, Dünya kabuğunun yüzeyinin altında yatan büyük bir magma havuzu. Böyle bir odadaki erimiş kaya büyük bir baskı altındadır ve yavaşça etrafındaki kayağı kırabilir. Yüzeye bir yol bulursa, sonuç bir volkanik patlamadır.
  2. İgn Magmatik kayaya girişte ortamlar ve oluşum mekanizmaları tartışılmaktadır.
  3. E.B. Watson, M.F. Hochella ve I. Parsons, ed. "Gözlük ve Ergiler: Jeokimya ve Malzeme Bilimini Bağlama" Elementler. Ekim 2006, 259-297. 23 Ekim 2007 tarihinde alındı.

Referanslar

  • Blatt, Harvey ve Robert J. Tracy. 1995. Petroloji: Magmatik, Tortul ve Metamorfik. 2. baskı New York: H. Özgür adam. ISBN 0716724383.
  • McBirney, Alexander R. 2006. Magmatik Petroloji. 3. baskı Sudbury, MA: Jones ve Bartlett. ISBN 0763734489.
  • Sigurdsson, Haraldur, Bruce Houghton, Stephen R. McNutt, Hazel Rymer ve John Stix, eds. 2000. Volkanların Ansiklopedisi. San Diego, CA: Akademik Basın. ISBN 012643140X.
  • Skinner, Brian J., Stephen C. Porter ve Jeffrey Parkı. 2004. Dinamik Toprak: Fiziksel Jeolojiye Giriş. 5th ed. Hoboken, NJ: John Wiley. ISBN 0471152285.

Pin
Send
Share
Send