Magma (Français)

la Plupart des liquides magmatiques riches en silice. Les Fondus de Silicate sont composés principalement de silicium, d’oxygène, d’aluminium, de fer, de magnésium, de calcium, de sodium et de potassium. Les comportements physiques des fondus dépendent de leurs structures atomiques ainsi que de la température, de la pression et de la composition.

la viscosité est une propriété de fusion clé dans la compréhension du comportement des magmas. La viscosité dépend de la température, mais est principalement déterminée par la composition., L’ion silicium est petit et fortement chargé, et il a donc une forte tendance à se coordonner avec quatre ions oxygène, qui forment un arrangement tétraédrique autour de l’ion silicium beaucoup plus petit. C’est ce qu’on appelle un tétraèdre de silice. Dans un magma à faible teneur en silicium, ces tétraèdres de silice sont isolés, mais à mesure que la teneur en silicium augmente, les tétraèdres de silice commencent à polymériser partiellement, formant des chaînes, des feuilles et des amas de tétraèdres de silice liés par des ions oxygène en pont. Ces accroître considérablement la viscosité du magma.,

• Un seul tétraèdre de silice

• Deux tétraèdres de silice rejoint par un pont ion oxygène (teinté de rose)

la tendance à La polymérisation est exprimé en NBO/T, où NBO est le nombre de non-combler les ions d’oxygène et T est le nombre de réseau formant des ions., Le silicium est le principal ion formant un réseau, mais dans les magmas riches en sodium, l’aluminium agit également comme un ancien réseau, et le fer ferrique peut agir comme un ancien réseau lorsque d’autres formeurs de réseau font défaut. La plupart des autres ions métalliques réduisent la tendance à polymériser et sont décrits comme des modificateurs de réseau. Dans un magma hypothétique formé entièrement à partir de silice fondue, NBO/T serait 0, tandis que dans un magma hypothétique si faible en formeurs de réseau qu’aucune polymérisation n’a lieu, NBO/T serait 4. Aucun des deux extrêmes n’est commun dans la nature, mais les magmas de basalte ont généralement un NBO/T compris entre 0,6 et 0.,9, les magmas andésitiques ont un NBO/T de 0,3 à 0,5, et les magmas rhyolitiques ont un NBO / t de 0,02 à 0,2. L’eau agit comme un modificateur de réseau, et la dissolution de l’eau réduit considérablement la viscosité de fusion. Le dioxyde de carbone neutralise les modificateurs de réseau, de sorte que le dioxyde de carbone dissous augmente la viscosité. Les fondus à température plus élevée sont moins visqueux, car plus d’énergie thermique est disponible pour rompre les liaisons entre l’oxygène et les formeurs de réseau.,

La fonte de Silicate (la phase liquide du magma) est viscoélastique, ce qui signifie qu’elle coule comme un liquide sous de faibles contraintes, mais une fois que la contrainte appliquée dépasse une valeur critique, la fonte ne peut pas dissiper la contrainte assez rapidement par relaxation seule, entraînant une propagation transitoire de la fracture. Une fois que les contraintes sont réduites en dessous du seuil critique, la fonte se détend visqueusement une fois de plus et guérit la fracture.

de manière générale, les magmas plus mafiques, tels que ceux qui forment du basalte, sont plus chauds et moins visqueux que les magmas plus riches en silice, tels que ceux qui forment de la rhyolite., La viscosité de la lave (magma qui a atteint la surface de la Terre) varie sur sept ordres de grandeur, de 104 cP pour la lave mafique à 1011 cP pour les magmas felsiques. À titre de comparaison, l’eau a une viscosité d’environ 1 cP. Une faible viscosité conduit à des éruptions plus douces et moins explosives., Comportement éruptif: explosif ou effusif Distribution: frontières convergentes des plaques, arcs insulaires felsique (rhyolitique) SiO2 > 70% Fe–Mg: ~ 2% Température: < 900°C viscosité: élevée comportement éruptif: explosif ou effusif Distribution: commun dans les points chauds de la croûte continentale (Parc National de Yellowstone) et dans les failles continentales

température

Les températures de la plupart des magmas sont comprises entre 700 °C et 1300 °C (ou 1300 °F et 2400 °F), mais de très rares magmas de carbonatite peuvent être aussi froids que 490 °C, et les magmas de komatiite peuvent avoir été aussi chauds que 1600 °C., À n’importe quelle pression donnée et pour n’importe quelle composition de roche donnée, une augmentation de la température au-delà du solidus causera la fonte. Dans la terre solide, la température d’une roche est contrôlée par le gradient géothermique et la désintégration radioactive dans la roche. Le gradient géothermique est en moyenne d’environ 25 °C/km avec une large plage allant d’un minimum de 5-10 °C/km Dans les tranchées océaniques et les zones de subduction à 30-80 °c / km sous les dorsales médio-océaniques et les environnements d’arc volcanique.,

Densité

Composition

Il est généralement très difficile de changer la composition d’une grande masse de roches, de sorte que la composition est la base de contrôle si un rock fondre à toute température et une pression donnée., La composition d’une roche peut également être considérée comme comprenant des phases volatiles telles que l’eau et le dioxyde de carbone.

la présence de phases volatiles dans une roche sous pression peut stabiliser une fraction fondue. La présence même de 0,8% d’eau peut réduire la température de fusion jusqu’à 100 °C. inversement, la perte d’eau et de matières volatiles d’un magma peut le faire geler ou se solidifier essentiellement.

en outre, une grande partie de presque tout le magma est la silice, qui est un composé de silicium et d’oxygène. Le Magma contient également des gaz, qui se dilatent à mesure que le magma Monte., Le Magma riche en silice résiste à l’écoulement, de sorte que les gaz en expansion y sont piégés. La pression monte jusqu’à ce que les gaz explosent dans une explosion violente et dangereuse. Le Magma relativement pauvre en silice s’écoule facilement, de sorte que les bulles de gaz remontent et s’échappent assez doucement.