A magma felszínalatti, olvadt kőzetanyag. Földtani
megközelítés szerint többkomponensű, nyílt rendszerű szilikátos kőzetolvadék,
változatos (és változó) kristály- és könnyenilló-tartalommal, változó
hőmérséklettel, sűrűséggel, folyási jellemzőkkel és viszkozitással.[1]
Származhat közvetlenül a köpeny és/vagy a földkéreg
részleges olvadásából (ilyenkor anyamagmáról beszélünk), vagy ezen olvadékok
differenciálódásából és/vagy keveredéséből (leánymagma, utódmagma, maradékmagma
a neve).
A magma megszilárdulása során keletkezett kőzeteket magmás
kőzeteknek vagy magmatitoknak is nevezik. A felszínre kerülő magma (mely közben
elveszíti könnyenilló-tartalmát) neve láva, a felszínen (vagy víz alatt)
megszilárduló magmás kőzetek a kiömlési-, vagy más néven a lávakőzetek. A föld
alatt megszilárduló magmás kőzetek a mélységi magmás kőzetek.
A magma tevékenységeinek összessége a magmatizmus.
A magma jellemzői:
A magma az átlag 36 km vastagságú kéreg és a köpeny határán
alakul ki. Mélység szerint megkülönböztetjük a nagymélységi magmát (5 km
alatt), a kismélységi magmát (vagy szubvulkáni, 0–5 km), illetve a vulkanikus
magmát (kiömlési, felszínre jutó).
Mivel a magma nem egynemű anyag, azaz többféle komponens
alkotja (a beolvadt köpeny vagy kéreg összetételétől függően) olvadási sajátosságai
(pld. hőmérséklet) nagyon változóak. Az olvadékban a kristályok nem szilárd
(esetleg részlegesen szilárd) állapotban vannak jelen és csak a felszín
közelébe érve szilárdulnak meg szilikátásványokat képezve. Az izzó, felfelé
törekvő magma nyílt rendszert alkot, környezetével állandó kölcsönhatásban
differenciálódhat.
A magma összetételében találunk ún. fenokristályokat is,
melyek már magasabb hőmérsékleten kikristályosodnak (pld. az olivin és
piroxének). A szilíciumban-gazdag magmákban nagyobb a kristálytartalom, mivel
ezek kristályosodási hőmérséklete alacsonyabb. A kristályosodást a vízgőz
jelenléte is befolyásolhatja: a víznyomás növekedésével az olvadék alacsonyabb
hőmérsékleten szilárdul meg, azaz tovább marad folyékony.
A magmák illóanyag-tartalma elsődlegesen a köpeny- és a
földkéreg megolvadt anyagából származik. A magmában uralkodó nagy
nyomásviszonyok miatt túlnyomórészt oldott állapotban vannak és a felszínhez
közelítve, a nyomás csökkenésével szabadulnak fel (ami a vulkáni kitörések robbanásos
jellegét befolyásolja). A magmában a leggyakoribb illóanyagok a vízgőz és a
kén-dioxid, de előfordulnak a klór és a fluor vegyületei is.
Illóanyag-tartalom alapján ortomagmának nevezik az 1%-nál
kevesebb illóanyagot tartalmazó „száraz” magmát. Ez magas hőfokon (700-1300 °C
között felszíni nyomáson) képződik. A „száraz” magma az óceánközépi hátságok
magmatizmusára jellemző.
A magmába a mellékkőzetekből (például a szubdukciós övben a
köpenybe betolódó litoszféra lemez kőzeteiből) illó léphet be. Ezt a folyamatot
Szádeczky-Kardoss Elemér pozitív transzvaporizációnak nevezte. Az illókat a
mellékkőzetek hő- és nyomás hatására történő metamorfizálódása után az amfibol
és a csillám ásványok hordozzák. Ezekből a nagy hőfokon felszabaduló OH- ionok
fluid állapotú H2O-vá és szabad, ionos állapotú O-- ionná alakulnak (megnő a
magmaolvadék parciális oxigén nyomása - oxigén fugacitása). A szilikát olvadék
a karbonátos mellékkőzetekkel történő érintkezése során CO2-t is felvesz. A
CaCO3 900 °C-on disszociál (felszíni nyomáson), a CaMgO3 azonban már 780 °C-on
is, amely hőmérsékletet a Na ionok jelenléte tovább csökkenti. Ezért a
disszociáció már mintegy 300 °C körül megindulhat. A csillámokban, amfibolokban
lévő F- és Cl- ionok tovább növelik a magma illó tartalmát.
Az 1-4% közötti illó anyag tartalmú magmát hemi-orto
magmának nevezzük. A 4%-nál több illót tartalmazó magma neve a hipomagma.
Az illók aránya csak kivételes esetben éri el a 10%-ot.
A magmát alkotó szilikát olvadék csak bizonyos szintig képes
illóanyagokat fölvenni. Ez a telítettségi szint függ a az olvadék kémiai
összetételétől, hőmérsékletétől és nyomásától is. Az illók mennyisége csökken a
hőmérséklet növekedésével (mert az illók oldódása exoterm folyamat), és
általában nő a nyomás növekedésével. Az illótartalom növekedése az olvadáspont
csökkenésével jár, mivel a hosszú szilikát láncok és térrácsok az illók
jelenlétében könnyebben töredeznek. Raoult II. törvénye írja le az
illótartalomnak az olvadáspontra gyakorolt hatását.
Hőmérséklet:
A litoszféra és az asztenoszféra
határán képződő magma hőmérsékletét nem ismerjük, csak a felszíni kőzetek
olvasztási kísérleteiből és a lávaömlések hőmérsékletéből következtethetünk rá.
A magmák hőmérséklete nagyon változó, annak függvényében, hogy mennyi hő
szükséges egy adott kőzettömeg megolvadásához. Alapvetően három tényező
határozza meg:
1.
Vegyi összetétel – a hőmérsékletet
elsősorban a szilícium-tartalom
befolyásolja: minél kisebb annál magasabb hőmérsékletre van szükség a kőzet
megolvadásához. Például a bazaltoskőzetek akár
4500 °C-kal kisebb hőmérsékleten megolvadnak, mint a szilíciumban gazdag riolitok.
2.
Nyomás – a nyomás
csökkenésével alacsonyabbá válik a beolvadási hőmérséklet.
3.
Illóanyag-tartalom – a víznyomás
növekedésével az olvadék alacsonyabb hőmérsékleten szilárdul meg.
A felszínre törő
magmák hőmérséklete a következőképpen alakul:
Nincsenek megjegyzések:
Megjegyzés küldése