Magma - Polski Serwis Naukowy

Ten artykuł dotyczy wulkanizmu. Zapoznaj się również z: inne znaczenia tego słowa.

Magma (stgr. μάγμα „gęsta maść”) – gorąca, stopiona masa krzemianów i glinokrzemianów z domieszkami tlenków i siarczków, z dużą ilością wody i gazów, powstająca w głębi Ziemi. Magma, która wydobywa się na powierzchnię jest nazywana lawą.

Tlenki – nieorganiczne związki chemiczne, zbudowane z tlenu i innego pierwiastka chemicznego. Powstają w wyniku reakcji pierwiastków z tlenem (utlenianie, spalanie) oraz rozkładu związków zawierających tlen. Najbardziej rozpowszechnionymi tlenkami są: woda (H2O), krzemionka, czyli piasek (SiO2), dwutlenek węgla (CO2).
Wykres fazowy (diagram fazowy) – dla różnych faz pozostających w stanie równowagi – zależność składu danej fazy od składu innej fazy; wykres taki zawiera informację na temat obszarów lub punktów współistnienia, w których istnieją jednocześnie różne fazy.

Powstawanie magmy

Magma powstaje w głębokich partiach skorupy ziemskiej lub w górnym płaszczu. Wiedza o powstawaniu i właściwościach magmy wynika z obserwcji efektów jej krystalizacji, odziaływania na skały ją otaczające i eksperymentów laboratoryjnych. Poprzez badania, eksperymenty i obliczenia matematyczne próbuje się odtworzyć warunki panujące w głębi Ziemi.

Siarczki – związki chemiczne zawierające atom lub atomy siarki na stopniu utlenienia −II. Związki zawierające dwa lub więcej atomów siarki połączonych w łańcuch -S-S-... noszą nazwę "wielosiarczki".
Migma jest to wtórnie wygenerowany stop magmowy składający się z ruchliwej masy i części stałych, powstający np. w procesie ultrametamorfizmu poprzez stopienie łatwiej topliwej części skały np. w niektórych przypadkach wskutek anateksis bądź na znacznych głębokościach na pograniczu środowisk metamorficznych i magmatycznych.

Przypuszcza się, że przyczyną powstania magmy może być:

wzrost temperatury
obniżenie ciśnienia litostatycznego
wzbogacenie w składniki lotne

Zjawiska te mogą zachodzić w wyjątkowych miejscach Ziemi, stąd tworzenie się magmy wiąże się z określonym reżimem tektonicznym (diapir płaszcza, strefy ryftowe, pasma orogeniczne).

Schematyczne przedstawienie wznoszącej się magmy w czasie erupcji wulkanu w pobliżu rowu oceanicznego przy strefie subdukcyjnej

Wytapianie magm

Teoretycznie wytapianie magm może zachodzić na dwa sposoby:

Język grecki klasyczny, inaczej greka klasyczna - stadium rozwojowe języka greckiego, używanego w okresie klasycznym (500 r. p.n.e. - 350 r. p.n.e.) starożytnej Grecji. Był to jeden z ważniejszych języków starożytności, rozpowszechniony na znacznych obszarach Półwyspu Bałkańskiego i Azji Mniejszej oraz na Cyprze. Dzisiaj ten język można studiować na filologii klasycznej. Był to język bogatej literatury, w okresie klasycznym działali Tukidydes, Arystofanes, Platon, mówcy ateńscy.
Plutonizm (od rzymskiego boga podziemia, Plutona) – ogół procesów geologicznych polegających na podziemnym tworzeniu, przemieszczaniu się magmy, jej zastyganiu w obrębie dolnej skorupy ziemskiej i górnego płaszcza (tzw. intruzje) oraz tworzeniu się z niej skał plutonicznych. W wyniku wdzierania się magmy w skorupę ziemską powstają intruzje. Taka magma krzepnie powoli więc ma strukturę holokrystaliczną. Intruzje dzielimy na zgodne i niezgodne.

wytapianie równowagowe

wytapianie frakcjonalne

Wytapianie równowagowe - nowo powstający stop cały czas pozostaje w kontakcie z otoczeniem (substratem) i cały czas reaguje z jego składnikami. W wyniku znikania poszczególnych topiących się minerałów stop zmienia swój skład chemiczny od stopu eutektycznego do składu materii wyjściowej przy jej całkowitym stopieniu.

Intruzja (z łac. intrusus = wepchnięty) – ciało skalne powstałe z zastygłej w głębi skorupy ziemskiej magmy, która wdarła się pomiędzy starsze utwory skalne. Magma unosi się w płytsze rejony skorupy ziemskiej w postaci diapiru, wciskając się pomiędzy skały otoczenia. Diapiry docierające w bezpośrednie sąsiedztwo powierzchni ziemi dają początek zjawiskom wulkanicznym, jednak większość takich ciał skalnych, na skutek powolnego schładzania, zastyga pomiędzy 5. a 30. kilometrem pod powierzchnią, tworząc ciała skalne określane jako plutony. Ich forma, wielkość i stosunek do skał otoczenia pozwala wyróżnić następujące typy intruzji:
Magma pochodna - to magma będąca produktem stopniowej dyferencjacji magmy macierzystej. Magmy te po opuszczeniu komory magmowej tworzą samodzielne ciała magmowe lub osiągają powierzchnie Ziemi w postaci lawy. Mogą również podlegać krystalizacji tworząc intruzje.

Wytapianie frakcjonalne lub dyferencjalne - nowo powstały stop jest stopniowo, partiami wyciskany i oddzielany od skał wyjściowych i nie wchodzi w reakcje chemiczne z reziduum. W ten spoób powstaje wiele różnych stopów - magm o różnym chemiźmie, odpowiadającym różnym punktom eutektycznym chwilowej mieszaniny minerałów.

Skały głębinowe (skały plutoniczne) – skały magmowe, których stygnięcie i krystalizacja odbywały się pod powierzchnią Ziemi. Ponieważ proces ten zachodzi powoli, powstałe w jego wyniku kryształki są wykształcone i dobrze widoczne (struktura jawnokrystaliczna), często średnioziarnista (średniokrystaliczna) lub gruboziarnista (grubokrystaliczna).
Minerał (fr. minéral, od celt. mina – kopalnia) – pierwiastek lub związek chemiczny będący normalnie ciałem krystalicznym, którego struktura ukształtowała się w wyniku procesów geologicznych. Do minerałów zalicza się także:

W warunkach naturalnych zwykle następuje proces pośredni, wytapianie równowagowo-frakcjonalne, gdzie z ośrodka macierzystego wyciskane są kolejne porcje magmy o różnym składzie i różnym stopniu przereagowania ze skałami wyjściowymi i pozostałym reziduum.

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)