Магма (характеристика, видове, източници)

Магмата се състои основно от разтопена скална материя, но може да съдържа кристали на различни минерали, както и известна порция газ (разтворен или не в течната фаза). Магмата се охлажда и формира скали на земната повърхност (наречени вулкански или екструзивни скали) или дълбоко под земната повърхност, формирайки плутонични или интрузивни скали.

Източници на магма

магма, скала,  геотермална система

1 – Частично стапяне(топене)

Разтапянето на твърда скала се повлиява основно от 3 физични параметъра: Температура, налягане и състав. Процесът на притопяване на скалите е бавен и постепенен. Повечето скали са изградени от няколко скалообразуващи минерала. Всички от тях имат различна точка на топене и физичните/химичните условия, контролиращи топенето се усложняват. При стапяне на скалата, последната променя обема си. Под натиска литостатичното (скалното) налягане, всяка порция стопилка бива изстискана от източника си. В някои случаи стопилката може да остане достатъчно дълго при източника и да подпомогне стапянето на 20% дори 35% от общия обем твърда скала. В редки случаи общият обем разтопена скала достига 50%.

2- Геохимични последици от частичното топене

Степента на частичното разтапяне е критична величина при определяне продуцирания вид магма. Степента на частичното топене , необходима за образуване на топилка, може да се оцени чрез отчитане отношението на относително набогатяване (съвместими елементи срещу несъвместими елементи). Несъвместимите елементи обикновено включват калий, барий, цезий, рубидий.

Скалните разновидности генерирани от ниска степен на частично разтапяне в Земната мантия обикновено биват алкални (Ca,Na), калиеви (К) или пералкални (високо съотношение алуминий към силиций). Обикновено първичните топилки с такъв състав формират лампрофирни, лампроитни, кимберлитни и понякога нефелино-носни мафични скали (мафични означава богати на магнезий и желязо), такива като алкални базалти и есекситови (нефелинови монцогабра) габра и дори карбонатити.

Пегматитите може би са продукт на нискостепено частично разтопяване на земната кора.

При висока степен на частично разтапяне, обикновено се генерират гранитоиди като тоналити, гранодиорити и монцонити, но и други условия обикновено са необходими при тяхното образуване.

Магмата като източник на енергия

Исландски проект по дълбоко сондиране, опитващ се да извлече ползва с топлината на вулканите, след няколко проведени сондажа от 5000 м най-накрая достигнал магмен джоб при около 2100 м. Това бил третия път в историята, където целенасочено е достиганата магма в следствие на сондиране. Обсадили сондажа и се възползвали от високата температура и налягане на излизащата пара, позволявайки генерирането на 36MW мощност, правейки първата в света ефективна, енергийна геотермална система.

Видовете магми се отделят на база техния химичен състав. Биват 3 основни вида:

  1. Базалтова магма – съдържанието на SiO2 е 45-55 тегловни %. Богата е на желязо, магнезий, калций, бедна на калий, натрий;
  2. Андезитова магма – SiO2 е 55-65%, средно съдържание на желязо, магнезий, калций, натрий, калий;
  3. Риолитова магма – SiO2 e 65-75%, бедна на желязо, магнезий, калций. Богата на калий, натрий;

Съпътстващи магмата газове

Дълбоко в земята, почти всички магми съдържат разтворен газ, който се освобождава, когато налягането се понижи, вследствие издигането на магмата към повърхността. Подобен процес са газираните напитки, които са бутилирани под високо налягане. Високото налягане подържа газа разтворен в течността, но когато налягането спадне, вследствие на отваряне на бутилката, газа се освобождава от течността и формира отделна газова фаза наблюдавана като мехурчета. Газовата фаза придава експлозивния характер на магмите, защото обемът на газа нараства при понижаване на налягането. Съставът на газа в магмата е следния:

  • Основно вода(водни пари) и СО2 (въглероден диоксид)
  • Малки количества от серни, хлорни и флуорни газове

Количеството на газа варира при различните видове магма. Риолитовите магми обикновено имат по-високо количество разтворени газове от базалтовите.

Температура на магмата

Температурата на магмата е трудно да бъде измерена, но лабораторните анализи и ограничените полеви наблюдения посочват температурата на изригване на различните магми:

  • Базалтова магма – 1000 – 1200°С
  • Андезитова магма – 800 – 1000°С
  • Риолитова магма – 650 – 800°С

Вискозитет на магмата

Вискозитета зависи основно от състава и температурата на магмата.

  • Магмите с високо съдържание на SiO2 имат по-висок вискозитет от такива с по-ниско съдържание (вискозитета нараства с увеличаване на SiO2 в магмата)
  • По-нискотемпературните магми имат по-висок вискозитет от по-високотемпературните такива (вискозитета се понижава с нарастване на температурата)

По този начин базалтовите магми са по-течливи (с нисък вискозитет), но техния вискозитет е все още 10,000 до 100,000 пъти по висок от този на водата.


 

Comments

comments

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

11 + four =

error

Харесва ли ви сайта? Моля споделете :)