نقش ماگما در چرخه سنگ

ماگما ترکیبی از سنگ مذاب و نیمه مولت است که در زیر سطح زمین یافت می شود.

درجات

فاعل، موضوع

علوم زمین ، زمین شناسی ، جغرافیا ، جغرافیای فیزیکی

بارگذاری .

واژگان ورودی دائر ycl المعارف

ماگما یک مخلوط سنگ مذاب و نیمه مولدن است که در زیر سطح زمین یافت می شود. این مخلوط معمولاً از چهار قسمت تشکیل شده است: یک پایه مایع داغ ، به نام ذوب. مواد معدنی متبلور شده توسط ذوب. سنگهای جامد که از محوطه اطراف آن در ذوب شده اند. و گازهای حل شده

هنگامی که ماگما توسط یک آتشفشان یا دریچه دیگر بیرون می رود ، مواد را گدازه می نامند. ماگما که در یک جامد خنک شده است ، راک آذرین نامیده می شود.

ماگما بسیار گرم است - بین 700 درجه و 1. 300 درجه سانتیگراد (1،292 درجه و 2،372 درجه فارنهایت). این گرما باعث می شود ماگما به یک ماده بسیار روان و پویا تبدیل شود ، قادر به ایجاد شکل های جدید زمین و درگیر شدن تحولات فیزیکی و شیمیایی در انواع مختلف محیط است.

چگونه ماگما شکل می گیرد

زمین به سه لایه کلی تقسیم می شود. هسته مرکز فوق گرم است ، گوشته لایه ضخیم و میانی است و پوسته لایه بالایی است که ما روی آن زندگی می کنیم.

ماگما در قسمت تحتانی پوسته زمین و در قسمت فوقانی گوشته سرچشمه می گیرد. بیشتر گوشته و پوسته جامد هستند ، بنابراین حضور ماگما برای درک زمین شناسی و مورفولوژی گوشته بسیار مهم است.

تفاوت در دما ، فشار و سازندهای ساختاری در گوشته و پوسته باعث می شود ماگما به روش های مختلف شکل بگیرد.

ذوب رفع فشار شامل حرکت صعودی گوشته عمدتاً جامد زمین است. این ماده گرم از طریق فرآیند همرفت به ناحیه فشار کمتری افزایش می یابد. مناطقی از فشار کمتری همیشه نسبت به مناطقی از فشار زیاد دارای نقطه ذوب پایین تر هستند. این کاهش فشار پوشاننده یا رفع فشار ، سنگ مانتوی را قادر می سازد تا ماگما را ذوب و تشکیل دهد.

ذوب رفع فشار اغلب در مرزهای واگرا اتفاق می افتد ، جایی که صفحات تکتونیکی از هم جدا می شوند. حرکت تفنگ باعث می شود ماگما شناور در زیر افزایش یابد و فضای فشار کمتری را پر کند. سنگ سپس به پوسته جدید خنک می شود.

ذوب رفع فشار نیز در ستون های گوشته رخ می دهد ، ستونی از سنگ های داغ که از هسته فشار زیاد زمین به پوسته فشار پایین آن بالا می روند. هنگامی که در زیر اقیانوس قرار دارد ، این گلدان ها ، که به عنوان نقاط داغ نیز شناخته می شوند ، ماگما را به سمت دریا فشار می دهند. این تپه های آتشفشانی می توانند در طی میلیون ها سال فعالیت به جزایر آتشفشانی تبدیل شوند.

انتقال گرما

ماگما همچنین می تواند ایجاد شود که سنگ مایع داغ و مایع به پوسته سرد زمین حمله کند. همانطور که سنگ مایع جامد می شود ، گرمای خود را به پوسته اطراف خود از دست می دهد. تقریباً مانند گرم شدن فود بر روی بستنی سرد ، این انتقال گرما قادر به ذوب سنگ اطراف ("بستنی") به ماگما است.

انتقال گرما اغلب در مرزهای همگرا اتفاق می افتد ، جایی که صفحات تکتونیکی به هم می ریزند. همانطور که صفحات صفحه تکتونیکی متراکم تر ، یا غرق شدن در زیر ، یا صفحه تکتونیکی کمتری ، سنگ داغ از زیر می تواند به صفحه خنک کننده در بالا وارد شود. این فرآیند گرما را منتقل می کند و ماگما را ایجاد می کند. در طی میلیون ها سال ، ماگما در این منطقه فرورانش می تواند یک سری آتشفشان های فعال را به عنوان یک قوس آتشفشانی ایجاد کند.

ذوب شار هنگامی اتفاق می افتد که آب یا دی اکسید کربن به سنگ اضافه می شود. این ترکیبات باعث می شوند که سنگ در دمای پایین ذوب شود. این باعث ایجاد ماگما در مکانهایی می شود که در ابتدا یک ساختار جامد را حفظ کرده است.

تقریباً مانند انتقال حرارت ، ذوب شار نیز در اطراف مناطق فرورانش رخ می دهد. در این حالت ، آب پوشاننده کف زیر دریا ، دمای ذوب گوشته را کاهش می دهد و ماگما تولید می کند که به سطح بالا می رود.

مسیرهای فرار ماگما

ماگما محدوده های گوشته و پوسته فوقانی را به دو روش اصلی ترک می کند: به عنوان یک نفوذ یا به عنوان اکستروژن. یک نفوذ می تواند ویژگی هایی مانند Dikes و Xenoliths را تشکیل دهد. اکستروژن می تواند شامل گدازه و سنگ آتشفشانی باشد.

ماگما می تواند به یک منطقه با چگالی کم از سازند زمین شناسی دیگر ، مانند ساختار سنگ رسوبی ، حمله کند. هنگامی که به سنگ جامد خنک می شود ، این نفوذ اغلب به عنوان پلوتون خوانده می شود. پلوتون یک نفوذ ماگما است که از زیر سطح بالا می رود.

پلوتون ها می توانند شامل دیک و زنولیت باشند. یک حوضچه ماگمایی به سادگی یک تخته بزرگ از مواد ماگمی است که به بدن سنگی دیگری حمله کرده است. زنولیت یک قطعه سنگ است که در نوع دیگری از سنگ به دام افتاده است. بسیاری از زنولیت ها کریستال هایی هستند که از داخل زمین پاره شده و در ماگما تعبیه شده اند در حالی که ماگما خنک می شود.

آشناترین راه برای فرار ماگما یا اکسترود کردن به سطح زمین از طریق گدازه است. فوران گدازه می تواند "چشمه های آتش" سنگ مایع یا رودخانه های ضخیم و آهسته از مواد مذاب باشد. گدازه برای تشکیل سنگ آتشفشانی و همچنین شیشه های آتشفشانی خنک می شود.

ماگما همچنین می تواند به عنوان بخشی از انفجار آتشفشانی خشونت آمیز در جو زمین بیرون بیاید. این ماگما در هوا جامد می شود تا سنگ آتشفشانی به نام Tephra را تشکیل دهد. در جو ، Tephra بیشتر اوقات خاکستر آتشفشانی خوانده می شود. همانطور که به زمین می افتد ، Tephra شامل صخره هایی مانند Pumice است.

اتاق ماگمایی

در مناطقی که دما ، فشار و شکل گیری ساختاری اجازه می دهد ، ماگما می تواند در اتاق های ماگما جمع کند. بیشتر اتاق های ماگما در زیر سطح زمین قرار دارند.

استخر ماگما در یک محفظه ماگما لایه بندی شده است. حداقل ماگما متراکم به بالا بالا می رود. متراکم ترین ماگما در نزدیکی پایین محفظه غرق می شود. در طی میلیون ها سال ، بسیاری از اتاق های ماگما به راحتی خنک می شوند تا یک نفوذ پلوتون یا بزرگ آذرین ایجاد کنند.

اگر یک محفظه ماگما با فشار زیادی روبرو شود ، ممکن است سنگ اطراف آن را شکستگی کند. ترک ها ، به نام شکاف یا دریچه ، علائم داستان یک آتشفشان هستند. بسیاری از آتشفشانها روی اتاقهای ماگما قرار می گیرند.

از آنجا که محفظه ماگما یک آتشفشان فشار بیشتری را تجربه می کند ، غالباً به دلیل اینکه بیشتر ماگما به داخل محفظه می رود ، آتشفشان ممکن است دچار فوران شود. فوران فشار داخل محفظه ماگما را کاهش می دهد. تا زمانی که بیشتر ماگما در محفظه ماگما آتشفشان قرار بگیرند ، امکان فوران وجود دارد و آتشفشان فعال خواهد بود.

فوران های بزرگ تقریباً می توانند محفظه ماگما را خالی کنند. لایه های ماگما ممکن است با نوع مواد فوران که آتشفشان ساطع می شود ، ثبت شود. گازها ، خاکستر و سنگهای سبک ابتدا از لایه ای با کمترین چگال و بالای محفظه ماگما ساطع می شوند. سنگ آتشفشانی تاریک و متراکم از قسمت پایین اتاق ماگما ممکن است بعداً منتشر شود.

در فوران های خشونت آمیز ، حجم ماگما آنقدر کوچک می شود که کل محفظه ماگما از بین می رود و یک کالدرا تشکیل می دهد.

انواع ماگما

تمام ماگما حاوی گازها و ترکیبی از عناصر ساده است. با توجه به اینکه اکسیژن و سیلیکون فراوان ترین عناصر در ماگما هستند ، زمین شناسان انواع ماگما را از نظر محتوای سیلیس خود تعریف می کنند ، که به عنوان SIO2 بیان شده اند. این تفاوت در ترکیب شیمیایی مستقیماً با تفاوت در میزان گاز ، دما و ویسکوزیته مرتبط است.

ماگما مافیک محتوای سیلیس نسبتاً کمی ، تقریباً 50 ٪ و محتوای بالاتر در آهن و منیزیم دارد. این نوع ماگما دارای مقدار گاز کم و ویسکوزیته کم یا مقاومت در برابر جریان است. ماگما مافیک همچنین دارای میانگین دمای بالا ، بین 1000o و 2000o سانتیگراد (1832 درجه و 3632 درجه فارنهایت) است که به ویسکوزیته پایین تر آن کمک می کند.

ویسکوزیته کم بدان معنی است که ماگما مافیک مایع ترین انواع ماگما است. این بیماری به صورت غیر منفجره فوران می کند و با رسیدن به سطح زمین به عنوان گدازه خیلی سریع حرکت می کند. این گدازه به دلیل بالاتر بودن آهن و منیزیم ، به بازالت ، سنگی که به رنگ سنگین و تیره است ، خنک می شود. بازالت یکی از رایج ترین سنگهای پوسته زمین و همچنین جزایر آتشفشانی است که توسط نقاط داغ ایجاد شده است. جزایر هاوایی نتیجه مستقیمی از فوران ماگما است."چشمه های گدازه" پایدار و نسبتاً آرام ، همچنان به تغییر و گسترش "جزیره بزرگ" هاوایی ادامه می دهند.

ماگما میانی نسبت به ماگما مافیک محتوای سیلیس بالاتری (تقریباً 60 ٪) دارد. این منجر به محتوای گاز بالاتر و ویسکوزیته می شود. میانگین دمای آن از 800 درجه تا 1000 درجه سانتیگراد (1472 درجه تا 1832 درجه فارنهایت) متغیر است.

در نتیجه ویسکوزیته و میزان گاز بالاتر ، ماگما میانی فشار را در زیر سطح زمین ایجاد می کند تا بتواند به عنوان گدازه آزاد شود. این گدازه گازی و چسبنده تر تمایل به انفجار خشونت آمیز و خنک شدن به عنوان سنگ آندزیت دارد. ماگما میانی بیشتر به دلیل انتقال گرما در مرزهای صفحه همگرا ، به آندیت تبدیل می شود. سنگهای آندزیتی اغلب در قوسهای آتشفشانی قاره ای مانند کوههای آند در آمریکای جنوبی یافت می شوند و پس از آن نامگذاری می شوند.

Magma Felsic دارای بالاترین محتوای سیلیس در انواع ماگما ، بین 65-70 ٪ است. در نتیجه ، ماگما فلزی نیز دارای بالاترین میزان گاز و ویسکوزیته و کمترین میانگین دما ، بین 650 تا 800 درجه سانتیگراد (1202 درجه و 1472 درجه فارنهایت) است.

ماگما ضخیم و چسبناک می تواند حباب های گاز را در محفظه ماگما آتشفشان به دام بیندازد. این حباب های به دام افتاده می توانند باعث فوران انفجاری و مخرب شوند. این فوران ها گدازه را با خشونت در هوا بیرون می کشند ، که به سنگ داسیت و ریولیت خنک می شود. تقریباً مانند ماگما میانی ، ماگما فلزی ممکن است بیشتر در مرزهای صفحه همگرا یافت شود که در آن انتقال گرما و ذوب شار باعث ایجاد استراتوولکان های بزرگ می شود.

ماگما می تواند به یک منطقه با چگالی کم از سازند زمین شناسی دیگر ، مانند ساختار سنگ رسوبی ، حمله کند. هنگامی که به سنگ جامد خنک می شود ، این نفوذ اغلب به عنوان پلوتون خوانده می شود. پلوتون یک نفوذ ماگما است که از زیر سطح بالا می رود.

ماگما مبهم هاوایی هاوایی هاوایی در سایر مناطق زمین با ماگما متفاوت است زیرا دارای سنگ مذاب بیشتر و گازهای و قطعات سنگی کمتر حل شده است. Kilauea آتشفشان هاوایی ، در "جزیره بزرگ" هاوایی ، با گدازه مذاب به اندازه کافی فوران کرده است تا سه بار جاده ای را در اطراف زمین هموار کند.

ماگما مرموز