Macma

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia

Bài này nói về macma như là một dạng của đá nóng chảy. Các nghĩa khác của macma, xem Macma (định hướng).

Macma là đá nóng chảy, thông thường nằm bên trong các hốc macma gần bề mặt Trái Đất. Macma là hỗn hợp của silicat lỏng ở nhiệt độ và áp suất cao và là tổ tiên của tất cả các loại đá lửa. Nó có khả năng xâm nhập vào các lớp đá thuộc phần vỏ cạnh kề hay phun trào ra ngoài bề mặt. Macma tồn tại ở khoảng nhiệt độ từ 650 tới 1.200°C. Macma nằm dưới một áp suất cao và đôi khi xuất hiện ở các miệng núi lửa trong dạng dung nham (nóng chảy khi ở trên bề mặt Trái Đất) và chất phun trào nham tầng. Các sản phẩm phun trào của núi lửa thông thường chứa các chất lỏng, các tinh thể và các khí không hòa tan mà trước đó chưa bao giờ ra đến mặt Trái Đất. Macma thu thập tại nhiều hốc macma riêng rẽ trong lớp vỏ Trái Đất và có thành phần khác nhau một cách đáng kể tại các khu vực khác nhau, nó có thể xảy ra tại các khu vực sút giảm, kẽ nứt hay sống lưng đại dương hoặc trên các điểm nóng chứa các chùm đá nóng của lớp phủ. Sự hình thành macma chỉ có thể diễn ra theo một số điều kiện đặc biệt tại quyển astheno của Trái Đất.

[sửa] Hình thành

Sự suy giảm đột ngột của áp suất có thể sinh ra cái đã biết là sự nóng chảy giảm áp. Điều này có thể diễn ra do các điều chỉnh kiến tạo hoặc do đá nóng chảy dời chỗ và làm gãy đá gần đó trong quá trình dâng lên của nó tới các độ sâu thấp hơn trong lớp vỏ Trái Đất. Građien địa nhiệt trung bình khoảng 25°C/km với khoảng rộng từ thấp ở mức 5-10°C/km trong phạm vi các rãnh đại dương và các khu vực sút giảm tới cao ở mức 30-50°C/km dưới các sống lưng đại dương và các môi trường vòng cung núi lửa. Tổ hợp của nhiệt độ cao và áp suất thấp gần bề mặt môi trường là có lợi nhất để diễn ra sự nóng chảy do áp suất bị giảm.

Macma cũng có thể được tạo thành do sự bổ sung của các chất dễ bay hơi vào đá bị nung nóng. Các chất dễ bay hơi (nước và khí) được giải phóng từ các phiến đang hạ xuống của các lớp vỏ đại dương, các chất này chuyển động vào trong các vật liệu lớp vỏ nằm trên và kích thích sự nóng chảy. Chúng có thể phá vỡ các liên kết khoáng chất bên trong đá nóng chảy và làm cho nhiệt độ nóng chảy giảm xuống, cho phép macma được hình thành.

Sự hình thành của macma cũng có thể là kết quả của sự làm nóng chảy đá thuộc lớp vỏ bởi macma đã tồn tại trước đó do macma này có nhiệt độ cao hơn đến mức nó làm nóng chảy luôn cả đá của lớp vỏ khi nó dâng lên, điều này tạo ra nhiều macma hơn nữa.

Macma dâng lên chủ yếu là do khi nóng chảy thì đá có tỷ trọng thấp hơn so với đá rắn, nó bị đẩy lên trên qua thạch quyển bởi sức nổi mà tỷ trọng thấp của nó đã tạo ra (theo cách thức giống như tấm gỗ có tỷ trọng thấp bị đẩy lên trên và trôi nổi trong nước nặng hơn). Điều này tạo ra sự hình thành các hốc macma và cuối cùng là núi lửa, macma bị đẩy lên trên theo mọi hướng ra bề mặt Trái Đất trong các hoạt động phun trào núi lửa.

[sửa] Thành phần

Thành phần của macma thay đổi phụ thuộc vào thành phần của đá nằm trên bị nóng chảy khi macma thâm nhập vào lớp vỏ Trái Đất và bị phun trào ra trong dạng của dung nham. Có ba dạng cơ bản của macma: mafíc, anđêxít (hay trung gian) và fenzít. Macma là hỗn hợp chủ yếu của silica; các chất kiềm và kiềm thổ (natri, kali, canxi, magiê) và sắt. Nói chung, macma càng có tính chất mafic nhiều hơn thì sự phun trào càng êm ả hơn. Có điều này là do mức độ cao của silica làm cho các chất dễ bay hơi được tích lũy và có thể tạo ra sự phun trào gây nổ được quan sát thấy ở các núi lửa phức hợp.

Các đặc trưng của các loại macma khác nhau như sau:

Thông số	Mafíc	Anđêxít	Fenzít
Tính chất	Đá bazan	Trung gian	Đá riôlít
SiO2	< 50%	~ 60%	>70%
Fe-Mg	~ 4%	~ 3%	~ 2%
Nhiệt độ	tới 1500°C	~1000°C	700°C
Độ nhớt	Thấp	Trung bình	Cao
Phun trào	Êm ả	Nổ	Nổ
Phân bổ	Các ranh giới mảng kiến tạo phân kỳ, điểm nóng, ranh giới mảng kiến tạo hội tụ; lớp vỏ đại dương bị nóng chảy chứa nhiều sắt	Các ranh giới mảng kiến tạo hội tụ	Các điểm nóng trong lớp vỏ lục địa chứa nhiều silica bị nóng chảy.