Magma kammio

Magmakammio  (tai magmasäiliö ) on maankuoressa oleva sulalla kivillä täytetty ontelo , jossa tapahtuu magman erilaistumis- ja kiteytymisprosessit [1] . Suuri magmarypäle, joka sijaitsee pääasiassa aktiivisten tulivuorten alla .

Kuvaus

Sula kivi tai magma tällaisessa kammiossa on vähemmän tiheää kuin ympäröivä kallio, mikä aiheuttaa magmaan kelluvia voimia ja se virtaa ylöspäin [2] . Jos magma löytää tiensä pintaan, seurauksena on tulivuorenpurkaus; monet tulivuoret sijaitsevat juuri magmakammioiden yläpuolella [3] . Magmakammioita on vaikea havaita syvällä maan sisällä, joten kaikki tunnetut magmakammiot sijaitsevat lähellä pintaa, yleensä 1-10 kilometrin syvyydessä [4] .

Magmakammioiden dynamiikka

Magma nousee halkeamien läpi alapuolelta ja kuoren poikki, koska se on vähemmän tiheää kuin ympäröivä kivi. Kun magma ei löydä tietä ylös, se kerääntyy magmakammioon. Nämä kammiot muodostuvat yleensä ajan myötä [5] [6] peräkkäisillä vaaka- [7] tai pystysuoralla [8] magma-injektioilla. Uuden magman sisäänvirtaus saa jo olemassa olevat kiteet reagoimaan [9] ja kammiossa oleva paine kasvaa.

Jäljelle jäänyt magma alkaa jäähtyä, ja korkeamman sulamispisteen komponentit, kuten oliviini , kiteytyy liuoksesta, erityisesti lähellä kylmempiä kammion seiniä, ja muodostaa tiheämmän mineraalikonglomeraatin, joka uppoaa (kumulatiivinen kivi) [10] . Jäähtyminen kyllästää uusia mineraalifaaseja ja muuttaa kivilajin (esim. fraktiokiteytys ) muodostaen tyypillisesti (1) gabbroa , dioriittia , tonaliittia ja graniittia tai (2) gabbroa , dioriittia , syeniittiä ja graniittia . Jos magma on kammiossa pitkään, se voi erottua kerroksiksi, jolloin matalatiheyksiset komponentit nousevat yläosaan ja tiheämmät komponentit vajoavat alemmas. Kivet kerääntyvät kerroksittain muodostaen kerrostetun tunkeutumisen [11] . Mikä tahansa myöhempi purkaus voi tuottaa selkeästi kerrostettuja kerrostumia; esimerkiksi Vesuviuksen purkauksesta peräisin olevat kerrostumat sisältävät paksun kerroksen valkoista hohkakiviä magmakammion yläosasta, jota peittää samanlainen kerros harmaata hohkakiviä, joka on peräisin materiaalista, joka on myöhemmin purkautunut kammion pohjasta.

Toinen kammion jäähdytyksen vaikutus on se, että jähmettyvät kiteet vapauttavat kaasuja (ensisijaisesti höyryä ), jotka ovat liuenneet aiemmin kiteiden ollessa nestemäisiä, mikä saa kammioon paineen, joka ehkä riittää purkauksen tuottamiseen. Myös alemman sulamispisteen komponenttien poistaminen tekee magmasta viskoosimmaksi (lisäämällä silikaattien pitoisuutta). Siten magmakammion kerrostuminen voi lisätä kaasun määrää magmassa lähellä kammion yläosaa sekä tehdä magmasta viskoosimmaksi, mikä saattaa johtaa räjähdysmäisempään purkaukseen kuin jos kammiosta ei olisi tullut kerrostunut.

Supertulivuoren purkaukset ovat mahdollisia vain, kun epätavallisen suuri magmakammio muodostuu suhteellisen matalalle tasolle maankuoreen. Magman tuotantonopeus supertulivuoria tuottavissa tektonisissa laitoksissa on kuitenkin melko alhainen, noin 0,002 km 3 v −1 , joten kestää 10 5 - 10 6 vuotta kerätä tarpeeksi magmaa superpurkausta varten . Tässä yhteydessä herää kysymys, miksi kelluva piipitoinen magma ei purkaudu pintaan useammin suhteellisen pienten purkausten aikana [12] .

Jos magmaa ei sinkoudu pintaan tulivuorenpurkauksen aikana, se jäähtyy hitaasti ja kiteytyy syvyydessä muodostaen tunkeilevan magmaisen massan, joka koostuu esimerkiksi graniitista tai gabbrosta (katso myös pluton ).

Usein tulivuoressa voi olla syvä magmakammio monta kilometriä alaspäin, joka tarjoaa matalamman kammion lähellä huippua. Magmakammioiden sijainti voidaan kartoittaa seismologian avulla: maanjäristysten seismiset aallot kulkevat nestemäisten kivien läpi hitaammin kuin kiinteiden kivien läpi, jolloin mittaukset voivat paikantaa magmakammioita osoittavia hidastetun liikkeen alueita [13] .

Kun tulivuori purkautuu, ympäröivät kivet romahtavat tyhjään kammioon. Magmakammion osittaisen tyhjentymisen myötä pintaan syntynyt painauma voi muodostaa kalderan [14] .

Muistiinpanot

1. ↑ Magmakammio geologisessa sanakirjassa, VSEGEI .
2. ↑ Philpotts, Anthony R. Magmaisen ja metamorfisen petrologian periaatteet / Anthony R. Philpotts, Jay J. Ague. – 2. - Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2009. - S. 28–32. — ISBN 9780521880060 .
3. ↑  Balin suuren tulivuoren  rikostekninen luotain ? . eos . Haettu 25. marraskuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 7. marraskuuta 2020.  (määrätön)
4. ↑ Dahren, Borje; Peikko, Valentin R.; Andersson, Ulf B.; Chadwick, Jane P.; Gardner, Mairi F.; Jaxybulatov, Kairly; Koulakov, Ivan (2012-04-01). "Magmaputkisto Anak Krakataun tulivuoren alla, Indonesia: todisteita useista magman varastointialueista" . Avustuksia Mineralogia ja Petrologia ]. 163 (4): 631-651. DOI : 10.1007/s00410-011-0690-8 . ISSN  1432-0967 . Arkistoitu alkuperäisestä 2022-01-18 . Haettu 27.03.2021 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje )
5. ↑ Glazner, A. F., Bartley, J. M., Coleman, D. S., Gray, W., Taylor, Z. (2004). "Koontuvatko plutonit miljoonien vuosien aikana yhdistämällä pienistä magmakammioista?". G.S.A. Tänään . 14 (4/5): 4-11. DOI : 10.1130/1052-5173(2004)014<0004:APAOMO>2.0.CO;2 .
6. ↑ Leuthold, Julien (2012). "Aika ratkennut bimodaalisen lakkoliitin rakentaminen (Torres del Paine, Patagonia)". Earth and Planetary Science Letters . 325-326: 85-92. DOI : 10.1016/j.epsl.2012.01.032 .
7. ↑ Leuthold, Julien; Muntener, Othmar; Baumgartner, Lucas; Putlitz, Benita (2014). "Petrologiset rajoitukset mafisten kristallimuhlien kierrätyksessä ja punottujen kynnysten tunkeutumista Torres del Painen Mafic Complexiin (Patagonia)" (PDF) . Petrologian lehti . 55 (5): 917-949. doi : 10.1093/petrology/ egu011 . HDL : 20.500.11850/103136 . Arkistoitu (PDF) alkuperäisestä 2021-11-01 . Haettu 27.03.2021 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje )
8. ↑ Allibon, J., Ovtcharova, M., Bussy, F., Cosca, M., Schaltegger, U., Bussien, D., Lewin, E. (2011). "Valtameren saaren tulivuoren syöttövyöhykkeen elinikä: U–Pb:n rajoitukset rinnakkaiseloiselle zirkonille ja baddeleyitelle ja 40 Ar/ 39 Ar:n ikämääritykset (Fuerteventura, Kanariansaaret)". Voi. J. Earth Sci . 48 (2): 567-592. DOI : 10.1139/E10-032 .
9. ↑ Leuthold J, Blundy JD, Holness MB, Sides R (2014). "Peräkkäiset reaktiivisen nesteen jaksot virtaavat kerrostetun tunkeutumisen läpi (Unit 9, Rum Eastern Layered Intrusion, Skotlanti)". Contrib Mineral Bensiini . 167 : 1021. doi : 10.1007/ s00410-014-1021-7 . S2CID 129584032 . 
10. ↑ Emeleus, CH; Peikko, VR (2014-08-01). "The Rum Igneous Centre, Skotlanti" . Mineralogical Magazine _ ]. 78 (4): 805-839. DOI : 10.1180/minmag.2014.078.4.04 . ISSN 0026-461X . Arkistoitu alkuperäisestä 2021-11-06 . Haettu 27.03.2021 .  Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje )
11. ↑ McBirney AR. Skaergaardin tunkeutuminen // Layered intrusions / Cawthorn RG. - 1996. - Voi. 15. - s. 147-180. — ISBN 9780080535401 .
12. ↑ Jellinek, A. Mark; DePaolo, Donald J. (1. heinäkuuta 2003). "Malli suurten piipitoisten magmakammioiden alkuperälle: kalderaa muodostavien purkausten esiasteet." Bulletin of Volcanology . 65 (5): 363-381. DOI : 10.1007/s00445-003-0277-y . S2CID  44581563 .
13. ↑ Cashman, KV; Sparks, RSJ (2013). "Kuinka tulivuoret toimivat: 25 vuoden perspektiivi". Geological Society of America Bulletin . 125 (5-6): 664. DOI : 10.1130/B30720.1 .
14. ↑ Peikko, Valentin R.; Emeleus, C. Henry; Donaldson, Colin H. (2000-11-01). "Kalderan muodostuminen Rum Central Igneous Complexissa, Skotlannissa" . Bulletin of Volcanology ]. 62 (4): 301-317. DOI : 10.1007/s004450000099 . ISSN 1432-0819 . 

Linkit

• Magmakammio geologisessa sanakirjassa, VSEGEI .

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Suuri tanskalainen iso kiinalainen Britannica (verkossa)
Bibliografisissa luetteloissa	GND : 4168517-9