Magma (Español)

la mayoría de los líquidos magmáticos son ricos en sílice. Las fundiciones de silicato se componen principalmente de silicio, oxígeno, aluminio, hierro, magnesio, calcio, sodio y potasio. Los comportamientos físicos de los fundidos dependen de sus estructuras atómicas, así como de la temperatura, la presión y la composición.

La viscosidad es una propiedad de fusión clave para comprender el comportamiento de los magmas. La viscosidad depende de la temperatura, pero está determinada principalmente por la composición., El ion de silicio es pequeño y altamente cargado, por lo que tiene una fuerte tendencia a coordinarse con cuatro iones de oxígeno, que forman una disposición tetraédrica alrededor del ion de silicio mucho más pequeño. Esto se llama tetraedro de sílice. En un magma que es bajo en silicio, estos tetraedros de sílice se aíslan, pero a medida que aumenta el contenido de silicio, los tetraedros de sílice comienzan a polimerizarse parcialmente, formando cadenas, láminas y grupos de tetraedros de sílice Unidos por iones de oxígeno puente. Estos aumentan enormemente la viscosidad del magma.,

• Una sola tetraedro de sílice

• Dos de sílice de tetraedros unidos por un puente de iones de oxígeno (teñido de color rosa)

la tendencia a La polimerización se expresa como NBO/T, donde NBO es el número de no-superación de iones de oxígeno y T es el número de la red de formación de iones., El silicio es el principal ion formador de redes, pero en magmas con alto contenido de sodio, el aluminio también actúa como formador de redes, y el hierro férrico puede actuar como formador de redes cuando faltan otros formadores de redes. La mayoría de los otros iones metálicos reducen la tendencia a polimerizar y se describen como modificadores de red. En un magma hipotético formado enteramente de sílice derretida, NBO / T sería 0, mientras que en un magma hipotético tan bajo en formadores de red que no se produce polimerización, NBO / T sería 4. Ninguno de los dos extremos es común en la naturaleza, pero los magmas basálticos típicamente tienen NBO / T entre 0.6 y 0.,9, los magmas andesíticos tienen NBO / T de 0.3 a 0.5, y los magmas riolíticos tienen NBO / T de 0.02 a 0.2. El agua actúa como un modificador de la red, y la disolución del agua reduce drásticamente la viscosidad de la fusión. El dióxido de carbono neutraliza los modificadores de la red, por lo que el dióxido de carbono disuelto aumenta la viscosidad. Los fundidos a mayor temperatura son menos viscosos, ya que hay más energía térmica disponible para romper los enlaces entre el oxígeno y los formadores de red.,

la masa fundida de silicato (la fase líquida del magma) es viscoelástica, lo que significa que fluye como un líquido bajo tensiones bajas, pero una vez que la tensión aplicada excede un valor crítico, la masa fundida no puede disipar la tensión lo suficientemente rápido a través de la relajación sola, lo que resulta en la propagación transitoria de la fractura. Una vez que las tensiones se reducen por debajo del umbral crítico, la masa fundida se relaja viscosamente una vez más y cura la fractura.

en términos generales, los magmas más máficos, como los que forman basalto, son más calientes y menos viscosos que los magmas más ricos en sílice, como los que forman riolita., La viscosidad de la lava (magma que ha alcanzado la superficie de la Tierra) varía en más de siete órdenes de magnitud, desde 104 cP para la lava máfica hasta 1011 cP para los magmas felsicos. Para la comparación, el agua tiene una viscosidad de aproximadamente 1 cP. La baja viscosidad conduce a erupciones más suaves y menos explosivas., Comportamiento eruptivo: distribución explosiva o efusiva: límites de placa convergente, arcos de Isla Felsic (riolítico) SiO2 > 70% Fe–Mg: ~ 2% Temperatura: < 900°C Viscosidad: alto comportamiento eruptivo: distribución explosiva o efusiva: común en puntos calientes en la corteza continental (Parque Nacional de Yellowstone) y en H3>temperatura

Las temperaturas de la mayoría de los magmas están en el rango de 700 °C a 1300 °C (o 1300 °F a 2400 °F), pero los magmas de carbonatita muy raros pueden ser tan fríos como 490 °C, y los magmas de komatita pueden haber sido tan calientes como 1600 °C., A cualquier presión dada y para cualquier composición dada de la roca, un aumento en la temperatura más allá del solidus causará la fusión. Dentro de la tierra sólida, la temperatura de una roca es controlada por el gradiente geotérmico y la desintegración radiactiva dentro de la roca. El gradiente geotérmico promedia alrededor de 25 °C/km con un amplio rango desde un mínimo de 5-10 °C/km Dentro de las fosas oceánicas y zonas de subducción hasta 30-80 °C/km debajo de las crestas del medio océano y los ambientes de arco volcánico.,

Densidad

Composición

por Lo general es muy difícil cambiar la mayor parte de la composición de una gran masa de roca, por lo que la composición es el control básico sobre si una roca se derrite a cualquier temperatura dada y la presión., También se puede considerar que la composición de una roca incluye fases volátiles como el agua y el dióxido de carbono.

la presencia de fases volátiles en una roca bajo presión puede estabilizar una fracción de fusión. La presencia de incluso 0,8% de agua puede reducir la temperatura de fusión hasta en 100 °C. Por el contrario, la pérdida de agua y volátiles de un magma puede causar que se congele o solidifique esencialmente.

también una porción importante de casi todo el magma es sílice, que es un compuesto de silicio y oxígeno. El Magma también contiene gases, que se expanden a medida que el magma se eleva., El Magma que es alto en sílice resiste el flujo, por lo que los gases en expansión están atrapados en él. La presión se acumula hasta que los gases estallan en una explosión violenta y peligrosa. El Magma que es relativamente pobre en sílice fluye fácilmente, por lo que las burbujas de gas se mueven hacia arriba a través de él y escapan con bastante suavidad.