Lava'ya Karşı Magma: Nasıl Erir, Yükselir ve Gelişir

Ders kitabının resminde Kaya döngüsü, her şey erimiş yeraltı kayasıyla başlar: magma. Bu konuda ne biliyoruz?

Magma lavdan çok daha fazlası. Lava, dünya yüzeyine dökülen erimiş kayaya verilen addır - volkanlardan dökülen kırmızı-sıcak malzeme. Lava, aynı zamanda ortaya çıkan katı kaya için de isimdir.

Aksine, magma görünmez. Tamamen veya kısmen erimiş olan yeraltı kayaları magma olarak nitelendirilir. Var olduğunu biliyoruz çünkü her volkanik kaya tipi erimiş halden katılaşmış: granit, peridotit, bazalt, obsidiyen ve diğerleri.

Jeologlar bütün erime yapma sürecini çağırıyor magmagenesis. Bu bölüm karmaşık bir konuya çok temel bir giriş niteliğindedir.

Açıkçası, kayaları eritmek çok fazla ısı gerektirir. Dünya içinde çok fazla ısı var, bir kısmı gezegenin oluşumundan, bir kısmı da radyoaktivite ve diğer fiziksel araçlardan kaynaklanıyor. Ancak, gezegenimizin büyük kısmı - örtü, kayalık arasında kabuk ve demir çekirdek - binlerce dereceye ulaşan sıcaklıklara sahip, sağlam kaya. (Bunu biliyoruz çünkü deprem dalgalarını katı gibi iletir.) Çünkü yüksek basınç yüksek sıcaklığa karşı koyar. Başka bir deyişle, yüksek basınç erime noktasını yükseltir. Bu durum göz önüne alındığında, magma oluşturmanın üç yolu vardır: sıcaklığı erime noktasına yükseltmek veya basıncı düşürerek (fiziksel bir mekanizma) veya bir akı (kimyasal mekanizma).

Magma, üst manto plaka tektoniği ile karıştırıldığı için üç şekilde de (genellikle bir kerede üçü de) ortaya çıkar.

Isı transferi: Yükselen bir magma gövdesi - bir saldırı - etrafındaki daha soğuk kayalara, özellikle saldırı katılaştıkça ısı gönderir. Bu kayalar zaten erime eşiğinde ise, ekstra ısı yeterlidir. Kıtasal iç mekanlarda tipik olan riyolitik magmalar genellikle bu şekilde açıklanır.

Dekompresyon eritme: İki plakanın ayrıldığı yerlerde, altındaki manto boşluğa doğru yükselir. Basınç azaldıkça kaya erimeye başlar. Bu tip erime, plakaların birbirinden uzandığı her yerde gerçekleşir - ıraksak kenar boşluklarında ve kıtasal ve arka ark uzantısı alanlarında (daha fazla bilgi edinin) ıraksak bölgeler).

Akı eritme: Su (veya karbondioksit veya kükürt gazları gibi diğer uçucular) bir kaya kütlesine karıştırılabildiği yerlerde, erime üzerindeki etki dramatiktir. Bu, inen plakaların su, tortu, karbonlu madde ve hidratlı mineralleri onlarla birlikte taşıdığı batma bölgelerinin yakınındaki bol volkanizmayı açıklar. Batan plakadan salınan uçucu maddeler üstteki plakaya yükselir ve dünyanın volkanik yaylarına yol açar.

Bir magmanın bileşimi, eridiği kaya türüne ve ne kadar tamamen eridiğine bağlıdır. Eriyecek ilk bitler silika (en felsik) açısından en zengin ve demir ve magnezyum (en az mafik) bakımından en düşüktür. Yani ultramafik manto kaya (peridotit) mafik bir eriyik (gabbro ve bazalt), orta okyanus sırtlarında okyanus plakalarını oluşturur. Mafic kaya felsik bir eriyik verir (andezit, rhyolite, granitoid). Erime derecesi ne kadar büyük olursa, magma kaynak kayaya o kadar benzerdir.

Magma oluştuğunda yükselmeye çalışır. Yüzdürme magmanın en önemli taşıyıcısıdır çünkü erimiş kaya her zaman katı kayadan daha az yoğundur. Yükselen magma, sıkıştırılmaya devam ettiği için soğuyor olsa bile sıvı kalma eğilimindedir. Bununla birlikte, bir magmanın yüzeye ulaşacağının garantisi yoktur. Plütonik kayalar (granit, gabro vb.) büyük mineral taneleri ile çok yavaş, derin yeraltı donduran magmaları temsil eder.

Genellikle magmayı büyük eriyik kütleleri olarak görüyoruz, ancak ince baklalarda ve ince kirişlerde yukarı doğru hareket ediyor, kabuğu işgal ediyor ve su gibi bir sünger dolduruyor. Bunu biliyoruz çünkü sismik dalgalar magma bedenlerinde yavaşlar, ancak bir sıvıdaki gibi kaybolmaz.

Magmanın neredeyse hiç basit bir sıvı olmadığını da biliyoruz. Bunu et suyundan güveçe bir süreklilik olarak düşünün. Genellikle bir sıvı içinde taşınan bir mineral kristalleri, bazen de gaz kabarcıkları olan bir lapa olarak tanımlanır. Kristaller genellikle sıvıdan daha yoğundur ve magmanın sertliğine (viskozite) bağlı olarak yavaşça aşağı doğru çökme eğilimindedir.

Magmalar üç ana şekilde gelişir: yavaş yavaş kristalleştikçe değişir, diğer magmalar ile karışır ve etraflarındaki kayaları eritir. Birlikte bu mekanizmalar denir magmatik farklılaşma. Magma farklılaşma ile durabilir, yerleşebilir ve plütonik bir kayaya katılaşabilir. Veya patlamaya yol açan son bir aşamaya girebilir.

1. Magma deneyle çalıştığımız gibi oldukça tahmin edilebilir bir şekilde soğudukça kristalleşir. Magmayı, bir izabe tesisindeki cam veya metal gibi basit bir erimiş madde olarak düşünmek değil, mineral olduklarında birçok seçeneğe sahip kimyasal elementlerin ve iyonların sıcak bir çözümü olarak Kristaller. Kristalleşecek ilk mineraller, mafik bileşimlere ve (genellikle) yüksek erime noktalarına sahip olanlardır: olivin, piroksenlerve kalsiyum zengini plajiyoklas. Ardından geride kalan sıvı bileşimi ters yönde değiştirir. Süreç, diğer minerallerle devam eder ve daha fazla sıvı içeren bir sıvı verir. silis. Magmatik petrologların okulda öğrenmesi gereken (veya "Bowen Reaksiyon Serisi"), ancak bunun özü kristal fraksiyonlama.
2. Magma mevcut bir magma gövdesi ile karışabilir. O zaman gerçekleşen şey, iki erimeyi birlikte karıştırmaktan daha fazlasıdır, çünkü birinden kristaller diğerinden gelen sıvı ile reaksiyona girebilir. İstilacı eski magmaya enerji verebilir veya diğerinde yüzen bir leke ile bir emülsiyon oluşturabilir. Ancak temel prensibi magma karıştırma basit.
3. Magma katı kabukta bir yer işgal ettiğinde, orada bulunan "ülke kayasını" etkiler. Sıcak sıcaklığı ve sızan uçucuları, ülke kaya bölümlerinin - genellikle felsik kısım - erimesine ve magmaya girmesine neden olabilir. Xenoliths - tüm ülke kaya parçaları - magmaya bu şekilde girebilir. Bu işleme denir asimilasyon.

Farklılaşmanın son aşaması uçucuları içerir. Magmada çözünen su ve gazlar sonunda magma yüzeye yaklaştıkça kabarmaya başlar. Bu başladıktan sonra, bir magmada aktivite hızı önemli ölçüde artar. Bu noktada, magma patlamaya yol açan kaçak işlem için hazırdır. Hikayenin bu kısmı için Kısaca Volkanizma.