Magma (Svenska)

de flesta magmatiska vätskor är rika på kiseldioxid. Silikat smälter består huvudsakligen av kisel, syre, aluminium, järn, magnesium, kalcium, natrium och kalium. De fysiska beteenden av smälter beror på deras atomstrukturer samt på temperatur och tryck och sammansättning.

viskositet är en viktig smältegenskap för att förstå Magmas beteende. Viskositeten är beroende av temperatur, men bestäms mestadels av kompositionen., Kiseljonen är liten och högladdad, och så har den en stark tendens att samordna med fyra syrejoner, som bildar ett tetrahedralt arrangemang runt den mycket mindre kiseljonen. Detta kallas en kiseldioxidtetraedron. I en magma som är låg i kisel isoleras dessa kiseltetrahedra, men när kiselhalten ökar börjar kiseltetrahedra delvis polymerisera, bilda kedjor, lakan och klumpar av kiseltetrahedra kopplade genom att överbrygga syrejoner. Dessa ökar kraftigt Magmas viskositet.,

• en enda kiseldioxid tetrahedron

• två kiseldioxid tetrahedra sällskap av en överbryggande syrejon Jon (tonad rosa)

tendensen till polymerisation uttrycks som nbo/t, där nbo är antalet icke-överbryggande syrejoner och T är antalet nätverksbildande joner., Kisel är den huvudsakliga nätverksbildande Jonen, men i Magmas hög i natrium fungerar aluminium också som ett nätverk tidigare, och järnjärn kan fungera som ett nätverk tidigare när andra nätverksformare saknas. De flesta andra metalljoner minskar tendensen att polymerisera och beskrivs som nätverksmodifierare. I en hypotetisk magma bildas helt från smält kiseldioxid, NBO / T skulle vara 0, medan i en hypotetisk magma så låg i nätverk formare att ingen polymerisation sker, NBO / T skulle vara 4. Varken extrem är vanligt i naturen, men basalt magmas har vanligtvis NBO / t mellan 0,6 och 0.,9, andesitiska magmer har NBO / T av 0.3 till 0.5, och rhyolitiska magmer har nbo/T av 0.02 till 0.2. Vatten fungerar som en nätverksmodifierare, och upplösning av vatten minskar drastiskt smältviskositeten. Koldioxid neutraliserar nätverksmodifierare, så upplöst koldioxid ökar viskositeten. Högre temperatur smälter är mindre viskösa, eftersom mer termisk energi är tillgänglig för att bryta bindningar mellan syre och nätverksformare.,

Silikatsmältning (Magmas flytande fas) är viskoelastisk, vilket betyder att den flyter som en vätska under låga påfrestningar, men när den applicerade stressen överstiger ett kritiskt värde kan smältan inte sprida stressen tillräckligt snabbt genom avkoppling ensam, vilket resulterar i övergående sprickförökning. När stressen reduceras under det kritiska tröskelvärdet slappnar smältan en gång till och läker frakturen.

generellt sett är mer mafiska magma, som de som bildar basalt, varmare och mindre viskösa än mer kiselrika Magma, såsom de som bildar rhyolit., Viskositeten på lava (magma som har nått Jordens yta) varierar över sju storleksordning, från 104 cP för mafic lava till 1011 cP för felsic magmas. För jämförelse har vatten en viskositet på ca 1 cP. Låg viskositet leder till mildare, mindre explosiva utbrott., Eruptiva beteende: explosiva eller översvallande Distribution: konvergent plattgränser, island bågar Felsic (rhyolitic) SiO2 > 70% Fe–Mg: ~ 2% Temperatur: < 900°C Viskositet: Hög Eruptiva beteende: explosiva eller översvallande Distribution: vanliga i hot spots i kontinental skorpa (Yellowstone National Park) och i kontinentala klyftor

Temperatur

Temperaturer i de flesta magmas är i intervallet 700 °C till 1300 °C och 1300 °F till 2400 °F), men mycket sällsynta karbonatit magmas kan vara lika cool som 490 °C, och komatiite magmas kan ha varit så hett som 1600 °C., Vid varje givet tryck och för en viss sammansättning av sten, kommer en temperaturökning förbi solidus att orsaka smältning. Inom den fasta jorden styrs temperaturen på en sten av den geotermiska gradienten och det radioaktiva förfallet inom berget. Den geotermiska gradienten är i genomsnitt ca 25 ° C / km med ett brett intervall från en låg av 5-10 °C/km Inom oceaniska diken och subduktionszoner till 30-80 °C / km under mitten av havet åsar och vulkaniska ljusbågsmiljöer.,

densitet

sammansättning

det är oftast mycket svårt att ändra bulkkompositionen av en stor massa av rock, så kompositionen är den grundläggande kontrollen över om en sten kommer att smälta vid en given temperatur och tryck., Sammansättningen av en sten kan också anses omfatta flyktiga faser såsom vatten och koldioxid.

närvaron av flyktiga faser i en sten under tryck kan stabilisera en smältfraktion. Närvaron av till och med 0,8% vatten kan minska smälttemperaturen med så mycket som 100 ° C. omvänt kan förlusten av vatten och flyktiga ämnen från en magma orsaka att den väsentligen fryser eller stelnar.

även en stor del av nästan alla magma är kiseldioxid, som är en förening av kisel och syre. Magma innehåller också gaser, som expanderar när magma stiger., Magma som är hög i kiseldioxid motstår flödande, så expanderande gaser är fångade i den. Trycket byggs upp tills gaserna exploderar ut i en våldsam, farlig explosion. Magma som är relativt dålig i kiseldioxid strömmar lätt, så gasbubblor rör sig upp genom den och flyr ganska försiktigt.