Magma (stiente)

Magma streamt as lava út by de útbarsting fan de Vesuvius yn 1774. Oaljeferve troch de Dútse lânskipsskilder Jacob Philipp Hackert (1737-1807).

Magma is it floeibere stiente dat ûnder it ierdoerflak fan it oerflak fan in oare ierdske planeet sit. De measte magma's in de Aarde zijn complexe silica-oplossingen met (normaal gesproken) temperaturen tussen de 650 °C en 1200 °C. Wanneer magma stolt ontstaat stollingsgesteente. Wanneer magma tot aan het oppervlak omhoog komt wordt het gesmolten gesteente geen magma maar lava genoemd.

Oan dizze side wurdt noch wurke! Fier hjir asjebleaft gjin bewurkings út oant de skriuwer mei de side klear is.

Eigenskippen

De viscositeit (stroperigheid) van waterloos ("droog") magma bij verschillende temperatuur en compositie. Op de horizontale as staat het massapercentage SiO₂; op de verticale as (logaritmisch) de viscositeit (η).

Magma bestaat meestal uit vloeibare silica met daarin opgeloste ionen van alkalimetalen (zoals natrium en kalium), aardalkalimetalen (zoals magnesium en calcium) en ijzer. Magma's worden net zoals lava's verdeeld naar zuurgraad, van felsisch (zuur) tot mafisch (basisch). De pH van een gesmolten gesteente hangt af van het percentage silica in de smelt.

It silicaat-ion vormt op moleculaire schaal een tetraëder, waarbij een silicium-ion omringd wordt door vier zuurstof-ionen. In silicaten met een hoog gehalte aan SiO₂ zullen de tetraëders ketens vormen, waarbij één of meerdere zuurstof-ionen op de hoeken van de tetraëders gedeeld worden. In een magma zitten de tetraëders natuurlijk niet vast, maar de moleculaire structuur in de smelt benadert de structuur van vaste stoffen met vergelijkbare samenstelling, wanneer de temperatuur tot vlak boven het smeltpunt daalt. In een relatief koel magma vormen de silica-tetraëders daarom vaak losse bindingen. In een mafischer magma is minder silica aanwezig dan in een felsischer magma, zodat de silica-tetraëders vaker los liggen. Dit maakt een felsisch magma viskeuzer (stroperiger) dan mafisch magma; en relatief koel magma stroperiger dan relatief heet magma. Wanneer de eerste mineralen uitkristalliseren, ontstaat een mengsel van magma en kristallen, dat zich nog stroperiger gedraagt.

Niet alleen de hoeveelheid silica heeft invloed op de viscositeit. Water (H₂O) en de ionen van alkalimetalen kunnen in het magma eveneens bindingen aangaan met silica-tetraëders. Magma dat rijk is aan deze bestanddelen is daarom relatief minder viskeus.

De viscositeit van magma heeft grote invloed op de wijze waarop het kan intruderen of kan uitvloeiien bij een eruptie. Viskeus felsisch magma (met hoge concentraties silica) beweegt traag en stroperig. Water en gassen (volatiles) die bij het omhoogkomen vrijkomen als gevolg van het afnemen van de druk, kunnen moeilijker ontsnappen uit het gesmolten gesteente. Daardoor doen zich explosieve erupties voor zoals dat gebeurt bij stratovulkanen. Over het algemeen verloopt een eruptie rustiger naarmate het magma mafischer is.

Eigenskippen fan de ferskillende magma's:

Ultramafysk magma

SiO₂ < 45%

Fe-Mg >8% tot 32% MgO

Temperatuer: oant 1500 °C

Viscositeit: laag tot zeer laag

Erupties: rustig

Vindplaatsen: divergerende plaatranden, hot spots en convergerende plaatranden. Picrieten en boninieten worden gevonden in zogenaamde back-arc basins, gebieden achter subductiezones, waar oceanische korst smelt in een waterrijke omgeving. Komatiiet en andere ultramafische lava's werden gevormd bij een hogere geothermische gradiënt (de temperaturen in de aardkorst lagen vroeger hoger) en voor zover bekend is worden deze gesteenten tegenwoordig niet meer gevormd.

De temperatuer in de mantel is tegenwoordig niet hoog genoeg om magma van deze samenstelling te produceren. Dat komatiieten gevonden worden is een belangrijke reden waarom men aanneemt dat de mantel vroeger veel heter was.

Mafysk magma

SiO₂ < 50%

Fe-Mg ~4%

Temperatuer: oant ~1200 °C

Viscositeit: leech

Erupsjes: rêstich

Fynplakken: divergearjende plaatrânen, hot spots en konvergearjende plaatrânen. Magma mei de gearstalling fan basalt wurdt fûn yn gebieten dêr't oseanyske koarste raand wurdt; dizze koarste befeat in soad izer.

Yntermediêr magma

SiO₂ ~60%

Fe-Mg: ~3%

Temperatuer: ~1000 °C

Viscositeit: gemiddeld

Erupsjes: eksplosyf

Fynplakken konvergearjende plaatrânen.

Felsysk magma

SiO₂ >70%

Fe-Mg: ~2%

Temperatuer: 700 °C

Fiskoasiteit: hoog

Erupsjes: eksplosyf

Fynplakken: hot spots in continentale korst (Yellowstone National Park); dit type magma is vooral te vinden op plaatsen waar continentale korst smelt, omdat deze korst grote hoeveelheden silica bevat.

Sjoch ek

• lava
• stollingsstiente
• fulkanisme

Boarnen, noaten en referinsjes

Boarnen, noaten en/as referinsjes:

{{{boarnefermelding}}}

Literatuer

• Berjocht:Handboek (in) Hess, P.C.; 1989: Origin of Igneous Rocks, Harvard University Press, Cambridge.
• Berjocht:Lesboek (in) Press, F.; Siever, R.; Grotzinger, J. & Jordan, T.H.; 2003: Understanding Earth, Freeman & co (4e druk), ISBN 0-7167-9617-1.
• Berjocht:Lesboek (in) Thompson, G.R. & Turk, J.; 1997: Introduction to Physical Geology, Brooks Cole (2^nd ed.), ISBN 0-03-024348-3.
• Berjocht:Handboek (in) Winter, J.D.; 2001: An introduction to igneous and metamorphic petrology, Prentice-Hall, ISBN 0-13-240342-0.

}}