Magma (Italiano)

La maggior parte dei liquidi magmatici sono ricchi di silice. Silicato fonde sono composti principalmente di silicio, ossigeno, alluminio, ferro, magnesio, calcio, sodio e potassio. I comportamenti fisici dei fusioni dipendono dalle loro strutture atomiche, nonché dalla temperatura, dalla pressione e dalla composizione.

La viscosità è una proprietà di fusione chiave nella comprensione del comportamento dei magmi. La viscosità dipende dalla temperatura, ma è principalmente determinata dalla composizione., Lo silicon silicio è piccolo e altamente carico, e quindi ha una forte tendenza a coordinarsi con quattro ioni di ossigeno, che formano una disposizione tetraedrica attorno allo ion silicio molto più piccolo. Questo è chiamato tetraedro di silice. In un magma a basso contenuto di silicio, questi tetraedri di silice sono isolati, ma man mano che il contenuto di silicio aumenta, i tetraedri di silice iniziano a polimerizzare parzialmente, formando catene, fogli e gruppi di tetraedri di silice collegati da ioni di ossigeno. Questi aumentano notevolmente la viscosità del magma.,

• Un singolo silice tetraedro

• Due tetraedri di silice, uniti da un bridging ossigeno ioni di litio (rosa scuro)

La tendenza verso la polimerizzazione è espresso come NBO/T, dove NBO è il numero di non-bridging ioni di ossigeno e T è il numero di rete-formazione di ioni., Il silicio è il principale ion che forma la rete, ma nei magmi ad alto contenuto di sodio, l’alluminio funge anche da ex di rete e il ferro ferrico può agire come ex di rete quando mancano altri formatori di rete. La maggior parte degli altri ioni metallici riducono la tendenza a polimerizzare e sono descritti come modificatori di rete. In un ipotetico magma formato interamente da silice fusa, NBO / T sarebbe 0, mentre in un ipotetico magma così basso nei formatori di rete che non avviene alcuna polimerizzazione, NBO/T sarebbe 4. Né l’estremo è comune in natura, ma i magmi basaltici hanno tipicamente NBO / T tra 0,6 e 0.,9, i magmi andesitici hanno NBO / T da 0,3 a 0,5 e i magmi riolitici hanno NBO/T da 0,02 a 0,2. L’acqua agisce come un modificatore di rete e la dissoluzione dell’acqua riduce drasticamente la viscosità del fuso. L’anidride carbonica neutralizza i modificatori di rete, quindi l’anidride carbonica disciolta aumenta la viscosità. Le fusioni a temperatura più elevata sono meno viscose, poiché è disponibile più energia termica per rompere i legami tra ossigeno e formatori di rete.,

Il silicato fuso (la fase liquida del magma) è viscoelastico, il che significa che scorre come un liquido sotto basse sollecitazioni, ma una volta che lo stress applicato supera un valore critico, il fuso non può dissipare lo stress abbastanza velocemente attraverso il rilassamento da solo, con conseguente propagazione transitoria della frattura. Una volta che le sollecitazioni sono ridotte al di sotto della soglia critica, il fuso si rilassa viscosamente ancora una volta e guarisce la frattura.

In generale, i magmi più mafici, come quelli che formano il basalto, sono più caldi e meno viscosi dei magmi più ricchi di silice, come quelli che formano la riolite., La viscosità della lava (magma che ha raggiunto la superficie terrestre) varia su sette ordini di grandezza, da 104 cP per la lava mafica a 1011 cP per i magmi felsici. Per confronto, l’acqua ha una viscosità di circa 1 cP. La bassa viscosità porta a eruzioni più delicate e meno esplosive., Comportamento eruttivo: esplosivo o effusivo Distribuzione: margini di placca convergenti, isola archi Felsic (rhyolitic) SiO2 > 70% di Fe–Mg: ~ 2% Temperatura: < 900°C Viscosità: Eruttiva Alta comportamento: esplosivo o effusivo Distribuzione: comune in punti caldi nella crosta continentale (Parco Nazionale di Yellowstone) e continentale fratture

Temperatura

Temperature di più di magmi sono nella gamma a 700 °C a 1300 °C (o 1300 °F a 2400 °F), ma è molto rara carbonatite magmi può essere freddo come il 490 °C, e komatiite magmi potrebbe essere stato caldo come il 1600 °C., A qualsiasi pressione data e per ogni data composizione di roccia, un aumento della temperatura oltre il solido causerà la fusione. All’interno della terra solida, la temperatura di una roccia è controllata dal gradiente geotermico e dal decadimento radioattivo all’interno della roccia. Il gradiente geotermico è in media di circa 25 °C / km con un ampio intervallo da un minimo di 5-10 °C/km all’interno di trincee oceaniche e zone di subduzione a 30-80 °C/km sotto creste medio-oceaniche e ambienti ad arco vulcanico.,

Densità

Composizione

di solito è molto difficile modificare la massa di composizione di una grande massa di roccia, in modo che la composizione è la base di controllo se un rock si fondono in ogni data temperatura e pressione., La composizione di una roccia può anche essere considerata includere fasi volatili come acqua e anidride carbonica.

La presenza di fasi volatili in una roccia sotto pressione può stabilizzare una frazione di fusione. La presenza di acqua anche dello 0,8% può ridurre la temperatura di fusione fino a 100 °C. Al contrario, la perdita di acqua e volatili da un magma può causare essenzialmente congelare o solidificare.

Anche una parte importante di quasi tutto il magma è la silice, che è un composto di silicio e ossigeno. Il magma contiene anche gas, che si espandono all’aumentare del magma., Il magma ad alto contenuto di silice resiste al flusso, quindi i gas in espansione sono intrappolati in esso. La pressione aumenta fino a quando i gas esplodono in un’esplosione violenta e pericolosa. Il magma relativamente povero di silice scorre facilmente, quindi le bolle di gas si muovono attraverso di esso e sfuggono abbastanza delicatamente.