magma

De fleste magma er silikatsmelter med oppløste gasser, strøkorn av mineraler og inneslutninger av bergarter. Sammensetningen veksler her fra komatiittiske magma med mye magnesium og forholdsvis lite silisium til basaltiske, dacittiske og rhyolittiske magma med mer natrium, kalium og silisium.

Strukturen i den flytende massen er vanligvis preget av polymerer med forbundne, men uordnede Si-O-tetraedre og løst tilknyttede kationer av magnesium, jern, kalsium, natrium og kalium.

I tillegg til de magmatiske silikatsmeltene finnes mer sjeldne magma som vesentlig består av sulfider eller karbonater.

I dypet danner magmaet dypbergarter som granitt og gabbro, og i overflaten dagbergarter eller vulkanske bergarter som rhyolitt, basalt og vulkansk tuff.

Dersom magmaet størkner i spalter under overflaten, dannes gangbergarter. Under størkningen eller krystallisasjonen blir det avgitt store mengder vanndamp, karbondioksid, svoveldioksid, klorvannstoff, flussyre og andre flyktige bestanddeler. I dypet kan disse gassene bidra til konsentrasjon av tunge metaller, slik at det dannes ertser og malmforekomster i eller omkring den magmatiske bergarten.

Ved langsom krystallisasjon av magmaet i dypet vil de tunge og mørke mineralene falle ut tidlig, slik at det fra et basaltisk magma først kan dannes olivin- og pyroksenrike bergarter. Senere produkter blir anriket på lyse mineraler som kalifeltspat og kvarts. Dette kan føre til en oppdeling, slik at samme magma gir opphav til forskjellige bergarter.

Magma dannes ved at temperaturen lokalt overstiger smeltepunktet. Temperaturen øker innover i jorden fra overflaten, først og fremst grunnet radioaktive prosesser. Jordens skorpe og mantel er imidlertid generelt sett ikke smeltet. Årsaken er at trykket også øker innover, slik at smeltepunktet stiger. Smelte dannes mest effektivt der varm mantel strømmer oppover mot lavere trykk. Slik oppsmelting kalles dekompaksjonssmelting, og oppstår under midthavsrygger og over varme søyler (varme flekker eller «hotspots») der seig mantel stiger opp fra store dyp. Hawaii er et eksempel på hotspot magmatisme, og Island er et eksempel på en hotspot lokalisert på en midthavsrygg.

I tillegg til dekompresjon, vil tilstedeværelse av vannrike væsker senke smeltepunktet. Dette er viktig langs subduksjonssoner, der vannrike sedimenter trekkes ned i dypet hvor temperaturen er høyere. Der frigjøres vann fra sedimentene ved utpressing og metamorfe reaksjoner. Oppsmelting i en slik situasjon genererer magma som stiger opp mot og inn i den overliggende jordskorpen, der smeltene danner magmatiske eller vulkanske øybuer. Magma dannes også langs kontinentale rifter, der litosfæren tynnes ved strekning. Også i roten av aktive fjellkjeder kan berget smelte, ofte som et resultat av at den granittiske skorpen har lavt smeltepunkt og at den inneholder radioaktive elementer som over tid spaltes og gir fra seg varme. Det dannes da små lommer av smelte ved delvis oppsmelting. Smelten kan forbli der den dannes eller migrere til grunnere dyp, som granittiske ganger og intrusjoner. Bergartene som blir igjen kalles migmatitter.

Store magmakammer kan forekomme i jordskorpen, spesielt i øybuesystemer. I den underliggende mantelen finner en oftest et system av små lommer av magma, særlig i et dyp på 75–250 kilometer. Herfra kan magmaet stige opp mot overflaten, blant annet langs midthavsrygger og andre steder hvor det er rifter i det faste jordskallet (litosfæren)

• lava
• vulkan
• hotspot
• bergarter
• Jorden
• magmatiske bergarter