11. Общие понятия о магме и её место в з. К. . Астеносфера

Магма - расплавленная, преимущественно силикатная масса содержащая сульфиды металлов и оксиды. Возникает в земной коре или в верхней мантии на больших глубинах и при остывании формирует магматические горные породы.

Астеносфера - слой пониженной твердости, прочности и вязкости в мантии Земли. Астеносфера находится в верхней части мантии, но ее верхняя граница всюду глубже нижней границы земной коры: под океанами на глубине около 50 км, под материками - около 100 км. Нижняя граница астеносфера находится на глубине 250-300 км. Астеносфера - основной источник магмы.

Считается, что физические свойства вещества астеносферы, связаны с его аморфным, пластичным состоянием. Движение вещества в астеносфере - одна из важнейших причин горизонтальных и вертикальных тектонических движений, магматизма и метаморфизма в земной коре.

Магма - расплавленная, преимущественно силикатная масса глубинных зон Земли; расплав соединений большого числа химических элементов, в котором преобладают кислород, кремний, алюминий, железо, магний, кальций, натрий и калий. Обычно магма содержит летучие компоненты: воду, оксиды углерода, сероводород, водород, фтор, хлор и др. При внедрении магмы в земную кору или при излиянии ее на поверхность литосферы образуются магматические горные породы.

греч.Magma - густая мазь

разделяются на ультраосновные (SiO₂< 40%), основные (40-56%), средние (56-65%), кислые (65-70%) и ультракислые (> 75%)

Выделяется мантийное и коровое магмообразование. Мантийное произошло в результате термоядерных процессов еще на протопланетной стадии развития Земли, а коровое - в результате складкообразовательных движений в земной коре

Существуют три главных механизма зарождения магм в верхней мантии и земной коре . Наиболее универсальным является нагревание выше температуры плавления глубинного вещества, т.е. выше температурысолидуса. Конкретные источники тепла известны лишь длякоровых магматических очагов, которые возникают под тепловым воздействием мантийных магматических масс, нагретых до высокой температуры. Причины эпизодического и локального нагрева самого мантийного вещества во многом остаются неясными. Обычно нагрев связывают с выделением тепла при радиоактивном распаде U, Th, K; однако надо иметь в виду, что эти элементы сосредоточены в коре, а мантия бедна ими. Рассчитаны физические модели, связывающие нагрев глубинного вещества с выделением тепла от трения припластических деформациях. 2 Другим возможным механизмом зарождения магм служитадиабатический(почти изотермический) подъем нагретого вещества, при котором на некоторой глубине достигаетсятемпература солидуса. Этот механизм реализуется при быстром (в геологическом масштабе времени) перемещении крупных масс нагретого и пластичного глубинного материала. Третий механизм связан с дегидратацией гидроксил-содержащих минералов, имеющихся в горных породах. Распространенными минералами такого рода являются, например,слюды, которые при нагревании выделяют до 4 мас.% воды. Если в магматическом источнике имеется вода, то температура плавления силикатного вещества понижается на десятки и сотни градусов. Чем больше давление, тем больше воды может раствориться в силикатном расплаве и тем ниже температура, при которой расплав может оставаться в жидком состоянии. В отличие от "сухих" систем, не содержащих воды, насыщенные водой магматические расплавы характеризуются не положительным, а отрицательным наклономлинии солидусав рТ-координатах . Если в глубинном веществе имеются гидроксил-содержащие минералы, то при нагревании они разлагаются с выделением воды, которая растворяется в возникающем магматическом расплаве. При любом способе плавления на начальной стадии процесса возникает очень мало магматической жидкости, и источник остается в эффективно твердом состоянии, представляя пористую среду, состоящую из межзернового расплава и твердого каркаса, еще не подвергшегося плавлению. В ходе дальнейшего плавления количество жидкой фазы возрастает, и наступает такой момент, когда источник превращается в эффективно жидкую магматическую суспензию - расплав с заключенными в немтугоплавкими кристаллами. При этом механическая устойчивость магматического очага резко падает, и суспензия выжимается в область низкого давления. Переход от твердого состояния к жидкому происходит при условии, что доля расплава достигает примерно 40 объемн.%. В природных магматических очагах доля жидкой фазы обычно не превышает 20-30%, а во многих случаях составляет всего несколько процентов и менее. Другими словами, магмообразование почти всегда сводится не к полному, а лишь к частичному плавлению мантийного или корового вещества. Заметим, что даже при минимальных степенях плавления система пор, заполненных расплавом, оказывается связанной тончайшими межзерновыми каналами, и магматическая жидкость может быть выжата из твердого каркаса.