Magma (geologia)

Magma on kokonaan tai osittain sulanut kallioon . Se välttämättä käsittää nestemäisen faasin , koostuu yleensä silikaatteja ja joka sisältää liuenneet kaasut. Se käsittää usein myös nestemäisessä suspensiossa kaasumaisen faasin ( kuplat ) ja yhden tai useamman kiinteän faasin ( kiteet ), jotka ovat peräisin vastaavasti liuenneiden kaasujen osittaisesta liukenemisesta ja nesteen osittaisesta jähmettymisestä puristamalla ja jäähdyttämällä. .

Magma voi myös sisältää kiinteitä elementtejä, jotka ovat kiviä, joiden kautta magma on noussut: fragmentit vaipan tai maankuoren kiviä ( xenolites ) ja / tai eristää kiteinä ( xenocrysts ).

Magmat muodostetaan korkeassa lämpötilassa ja korkeassa paineessa, jonka osittainen sulaminen on maankuoren tai vaipan . Vähemmän tiheää kuin kiinteä kallioilla maankuoren , ne kulkeutuvat ylöspäin mukaan Arkhimedeen työntövoiman , muodossa penkereitä tai diapirs . Riippuen niiden tiheyden ja ylittyneiden kivien kontrastista , magmat pysähtyvät tietyllä syvyydellä ( plutonit ) tai kaatuvat pinnalle ( laavat ). Niiden täydellinen jäähtyminen johtaa magmaattisten kivien muodostumiseen ( plutoniset kivet plutoneille, tulivuoren kivet laaville).

Magmaattinen nousee

Magmat johtavat suoraan (vulkanismista) tai epäsuorasti ( tunkeutumisesta ) maan lämmön evakuoinnista (sisään) . Noin 5000 ° C: n keskilämmön evakuoimiseksi ainoat johtamis- ja säteilymekanismit eivät ole riittäviä. Täten evakuointi varmistetaan pääasiassa vaipan konvektioilmiöllä, joka sekoittaa maapallon vaipan käynnistämällä kiinteän materiaalin, joka on valmistettu sitkeästä erittäin korkeissa lämpötiloissa. Tämä konvektion ”on ensisijainen syy kaikkien ilmenemismuotojen kiinteän Maan aktiivisuuden ( vulkanismi , laattatektoniikkaa , orogenesis , magneettikenttä . ” Ylärajoilla konvektion soluja , lopussa niiden hidas diapiric aiheuttaa sen pinnan peridotiitti on ylemmässä vaipassa tapahtuu adiabaattinen dekompressio valtameren harjanteiden tasolla , mikä aiheuttaa niiden osittaisen fuusion, joka tapahtuu suhteellisen matalassa syvyydessä (20-30 km ), ja basaltisten magmien muodostumisen. Lämmön dispersio tapahtuu myös kuumien pisteiden tai litosfäärilevyjen liike, joiden törmäys tai subduktio tuottaa hautautuneiden kivien osittaisen fuusion ja primääristen tai erilaistuneiden magmien muodostumisen.Maapallossa lämpöenergian hajaantuminen on siis 95% tasolevyjen rajoilla (selkä, subduktio ja törmäys) ja vain 5% kuumia pisteitä. "Tuloksena on, että Maan magmatismi on myös osoitus sisäisestä lämmönsiirrosta. Tällä tavalla magmatismi osallistuu maapallon yleiseen ja väistämättömään jäähtymiseen ” .

Kun pallografiittikivi nousee pinnalle, magma jäähtyy ja voi kiteytyä muodostumatta muodostaen plutonisen kiven säiliöissä ( magmakammio , pluton ), patoja, kun se pysyy ristiriitaisissa halkeamissa, tai jopa kynnyksiä, kun magma sopii vastaavaan halkeamaan sulkevien rakenteiden kanssa. Jos magma saavuttaa pinnan, se vuotaa tulivuoren kraattereista laavan muodossa , jonka koostumus määrää enemmän tai vähemmän juoksevan tai viskoosisen luonteen.

Näiden laavojen lämpötila vaihtelee välillä 500 - 550 ° C , karboniitin (Keniassa), 1 200 ° C: seen , esimerkiksi Havaijin tulivuorille.

Kemialliset ominaisuudet

Magmaa pidetään happamana, välituotteena, emäksisenä tai ultrabaseettisena sen piidioksidipitoisuuden mukaan ( paino-% SiO 2):

runsaasti piidioksidia (yli 65%) magma on "hapan" ja sen viskositeetti on korkea;
välipitoisuuden ollessa 52-65%, magman sanotaan olevan "välituote";
heikosti piidioksidia (alle 52% mutta yli 45), magma on "emäksinen" ja sen viskositeetti on pieni,
erittäin huono (alle 45% piidioksidia), se on "ultrabaseuttista".

Tällä piidioksidipitoisuudella on siis vaikutusta magman käyttäytymiseen nousun aikana (liikkumisnopeus ja tulivuorenpurkauksen effuusio tai räjähdysluonne, jos magma saavuttaa pinnan).

Sisältämien kaasujen magma voi olla vettä höyryn (joka voi alentaa sulamislämpötila jopa 100 ° C: ssa ) tai hiilidioksidia .

Tärkeimmät koulutusalueet

Maan vaipan: välillä 50 ja 150 km: n päässä syvä, paine ja lämpötila olosuhteet sallivat osittaisen sulamisen vaipan. Tämä vyöhyke löydettiin sen kyvyn ansiosta hidastaa seismisten aaltojen leviämistä, ja sitä kutsuttiin pienen nopeuden vyöhykkeeksi , englanninkieliseksi pienen nopeuden vyöhykkeeksi , lyhenne LVZ . Vaipan sulamisnopeus on luokkaa 5 - 15 paino-% vaipan materiaalista, harvoin yli 20%.
Geodynaamisessa ympäristössä, jossa valtamerilevy subduktioidaan mannerjalustan alle, muodostuu cordilleratyyppinen vuorijono . Ensisijainen magma muodostuu uppolevyn dehydraationesteiden ja vaipan kiilan peridotiittisen materiaalin välisestä vuorovaikutuksesta. Nousunsa aikana, erityisesti mannerteknisesti mahdollisesti tektonisesti yli sakeutuneen (kiihtyvyysprisma, kuoren hilseily, puristus) kautta magma kehittyy kemiallisesti murtokiteytyksellä ja assimilaatiolla, mikä johtaa erilaistuneeseen sarjaan tyypillisiä magmaattisia kiviä, joka tunnetaan nimellä andesiittinen tulivuori.
Vuonna geodynamiikan ympäristössä subducting yksi Oceanic levyn toisella valtameren levy, prosessi ensisijaisen magmatogenesis on olennaisesti sama. Mutta näiden valtameren tyyppisten magmojen ylittämä litosfääri on siksi vähemmän paksu (tyypillisesti 30 km kaksinkertaista vastaan aiemmin kuvatussa tapauksessa). Tuloksena olevat magmat muodostavat ns. Kalsi-alkalisarjan, ja tulivuorirakenteet on järjestetty saaren tulivuorikaareksi .
On puolivälissä meressä harjanteita , lithospheres liikkuvat erilleen, basaltic kuori on ohennettu ja murtunut ja paine vaipan pienenee. Magma tulee ulos muodostaen uuden valtameren kuoren . Meren alla magma vuotaa tyynylaavaan (tai tyynylaavaan ).
Klo kriisipesäkkeisiin (vuonna Englanti kriisipesäkkeisiin ): vaikka niiden alkuperä on arvoituksellinen, jotkut jouset tulivuorisaaria ovat erittäin näkyviä vaikutuksia. Jousen toisessa päässä aktiivinen tulivuori johtuu sitä kuljettavan litosfäärin lävistyksestä nousevan magman kautta kuumassa paikassa. Kun levy liikkuu levytektonisen vaikutuksen alaisena , samalla kun kuuman pisteen sijainti pysyy "kiinteänä", tulivuoret kulkeutuvat tulivuorivyöhykkeeltä ja muuttuvat passiivisiksi. Näiden sammuneiden tulivuorien kohdistus aktiivisesta tulivuoresta muodostaa oireenmukaisen kuumien pisteiden jonon. Useat Tyynen valtameren saariketjut (mukaan lukien Havaiji ) ovat todisteita tästä mekanismista.

Huomautuksia ja viitteitä

Huomautuksia

On myös magmeja, jotka sisältävät yli 50% karbonaatteja (erityisesti natriumia ja kalsiumia ). Nämä ns. Karbonaattiset magmat ovat hyvin harvinaisia. Ainoa tällä hetkellä aktiivinen tulivuori, joka päästää sitä, on Ol Doinyo Lengai , Tansania .
Puhumme suonista, kun magman koostumusta pidetään malmina hyödynnettävissä .
Tämä käsite hapon ja emäksen, ja päätelaitteet on esitetty tässä, määriteltiin Elie de Beaumont keskellä XIX th luvulla, aluksi luokitella magmaattisia kiviä .

Viitteet

Jean-Claude Tanguy, Maan tulivuoret , Jean-Paul Gisserot -versiot,2002( lue verkossa ) , s. 7.
nopeus tämän liikkeen, 1 muutamia kymmeniä cm vuodessa, on suuruusluokkaa, joka on siirtymä litosfäärin levyjen , joka on osoitus tämän sisäisen dynamiikan pinnalla maan.
Cyril Langlois, Geologian minikäsikirja - geofysiikka , Dunod,2011( lue verkossa ) , s. 162.
Saman tyyppinen purku tapahtuu kuumissa kohdissa .
JM Caron, Alain Gauthier, Planet Earth , Éditions OPHRYS,2007, s. 65-66.
Maurice Renard, Yves Lagabrielle, Erwan Martin, Marc de Rafélis Saint Sauveur, geologian elementit , Dunod,2018( lue verkossa ) , s. 51.
Renard, op. cit. , s. 482.
Charles Pomerol ja Maurice Renard, geologian elementit , Masson ,1997, 11 th ed. , 629 Sivumäärä , s. 240.