useimmat magmaattiset nesteet sisältävät runsaasti piidioksidia. Silikaattisulate koostuu pääasiassa piistä, hapesta, alumiinista, raudasta, magnesiumista, kalsiumista, natriumista ja kaliumista. Sulien fyysinen käyttäytyminen riippuu niiden atomirakenteista sekä lämpötilasta, paineesta ja koostumuksesta.
viskositeetti on keskeinen sula ominaisuus magmasin käyttäytymisen ymmärtämisessä. Viskositeetti riippuu lämpötilasta, mutta määräytyy useimmiten koostumuksen mukaan., Pii-ioni on pieni ja erittäin täyteen, ja niin se on vahva taipumus koordinoida neljä happi-ioneja, jotka muodostavat tetraedri järjestely noin paljon pienempi pii-ioni. Tätä kutsutaan piidioksiditetraedroniksi. Vuonna magma, että on vähän piitä, nämä piidioksidi tetrahedra ovat yksittäisiä, mutta piipitoisuus kasvaa, piidioksidi tetrahedra alkaa osittain polymeroituu muodostaen ketjuja, levyt, ja möhkäleitä piidioksidi tetrahedra yhdistää siltana happi-ionit. Nämä lisäävät suuresti magman viskositeettia.,
-
yhden piidioksidi tetraedrin
-
Kaksi piidioksidi tetrahedra liittyi bridging happi-ioni (sävytetty vaaleanpunainen)
taipumus kohti polymerointi ilmaistaan NBO/T, missä NBO on määrä ei-bridging-happi-ionit ja T on useita verkko-muodostaen ioneja., Pii on tärkein verkko-ioni muodostaa, mutta magmas korkea natrium -, alumiini-toimii myös verkko entinen, ja rauta rautaa voi toimia-verkoston entinen, kun muut verkon lestit ovat puutteellisia. Useimmat muut metalliset ionit vähentävät polymeroitumistaipumusta ja niitä kuvataan verkon modifioijiksi. Vuonna hypoteettinen magma muodostuu kokonaan sulatettua piidioksidia, NBO/T olisi 0, kun taas hypoteettinen magma niin alhainen verkon lestit, että ei polymerointi tapahtuu, NBO/T olisi 4. Kumpikaan ääripää ei ole luonnossa yleinen, mutta basalttimagmoilla on tyypillisesti NBO/T välillä 0,6-0.,9, andesitic magmas ovat NBO/T 0,3 0,5, ja rhyolitic magmas ovat NBO/T 0,02 0,2. Vesi toimii verkon muuntajana, ja veden liukeneminen vähentää merkittävästi sulaviskositeettia. Hiilidioksidi neutraloi verkon muokkaajia, joten liuennut hiilidioksidi lisää viskositeettia. Korkeammassa lämpötilassa sulaa on vähemmän viskoosi, koska enemmän lämpöenergiaa on saatavilla rikkoa joukkovelkakirjojen välillä happea ja verkon mielipidevaikuttajia.,
Silikaatti sulaa (nestemäisenä magma) on viskoelastinen, eli se virtaa kuin neste alla jännityksiä, mutta kun soveltaa stressi ylittää kriittisen arvon, sulata voi haihduttaa stressiä tarpeeksi nopeasti läpi rentoutuminen yksin, jolloin ohimenevä murtuman eteneminen. Kun rasitukset ovat alentuneet kriittisen kynnyksen alapuolelle, sulaminen rentouttaa jälleen ja parantaa murtuman.
Yleisesti ottaen, enemmän mafis magmas, kuten ne, jotka muodostavat basaltti, on lämpimämpää ja vähemmän viskoosi kuin enemmän piidioksidi-rikas magmas, kuten ne, jotka muodostavat rhyolite., Viskositeetti lava (magma, joka on saavuttanut Maapallon pinta-alasta) vaihtelee yli seitsemän kertaluokkaa, 104 cP mafis lava 1011 cP felsic magmas. Vertailun vuoksi veden viskositeetti on noin 1 cP. Alhainen viskositeetti johtaa lempeämpiin, vähemmän räjähtäviin purkauksiin., Purkauksen luonne: räjähtävä tai ylitsevuotava Jakelu: yhtenevät levy rajoja, saari kaaria Felsic (rhyolitic) SiO2 > 70% Fe–Mg: ~ 2% Lämpötila: < 900°C Viskositeetti: Korkea Räjähtävä käyttäytyminen: räjähtävä tai ylitsevuotava Jakelu: yleinen kriisipesäkkeisiin manner kuori (Yellowstone National Park) ja manner-eripuraa
Lämpötila
Lämpötiloja eniten magmas ovat välillä 700 °C-1300 °C (tai 1300 °F 2400 °F), mutta hyvin harvinainen carbonatite magmas voi olla yhtä viileä kuin 490 °C, ja komatiite magmas ehkä ollut niin kuuma kuin 1600 °C., Missä tahansa paineessa ja mihin tahansa kiven koostumukseen, lämpötilan nousu ohi Soliduksen aiheuttaa sulamista. Kiinteän maan sisällä, lämpötila rock ohjaa geoterminen gradientti ja radioaktiivinen hajoaminen sisällä rock. Geoterminen gradientti on keskimäärin noin 25 °C: ssa/km, jossa on laaja valikoima alimmillaan 5-10 °C/km, valtamerten juoksuhautoja ja subduction alueet 30-80 °C/km alle puolivälissä ocean harjuja ja vulkaanisen kaaren ympäristöissä.,
Tiheys
Tyyppi | Tiheys (kg/m3) |
---|---|
Basaltti magma | 2650-2800 |
Andesiitti magma | 2450-2500 |
Rhyolite magma | 2180-2250 |
Koostumus
Se on yleensä hyvin vaikea muuttaa irtotavarana koostumus suuri massa rock, niin koostumus on perus valvonta, onko kivi sulaa missään tietyssä lämpötilassa ja paineessa., Kiven koostumuksen voidaan katsoa sisältävän myös haihtuvia faaseja, kuten vettä ja hiilidioksidia.
haihtuvien faasien esiintyminen paineessa olevassa kivessä voi vakauttaa sulamisfraktion. Läsnäolo jopa 0,8% vettä, voi vähentää lämpötilaa sulaa, niin paljon kuin 100 °C. Toisaalta, menetys vesi ja haihtuvat magma voi aiheuttaa sen jähmettymään.
myös suurin osa lähes kaikesta magmasta on piidioksidia, joka on piin ja hapen yhdiste. Magma sisältää myös kaasuja, jotka laajenevat magman noustessa., Magma, joka on korkea piidioksidi kestää virtaa, joten laajenevat kaasut ovat juuttuneet siihen. Paine kasvaa, kunnes kaasut räjähtävät rajussa ja vaarallisessa räjähdyksessä. Piidioksidissa suhteellisen köyhä Magma virtaa helposti, joten kaasukuplat liikkuvat sen läpi ja karkaavat melko varovasti.