Parametry charakteryzujące magmy: Gęstość, Lepkość

Parametry charakteryzujące magmy:
 Gęstość,
 Lepkość,
 Temperatura,
 Ciśnienie.
Gęstość
Gęstość magm zawiera się w przedziale:
 od 2,4 g/cm3 (magmy kwaśne),
 do 2,9 g/cm3 (magmy zasadowe).
Gęstość magm zasadowych jest większa niż magm kwaśnych ponieważ, powstają one z
przetopienia skał zasadowych i ultrazasadowych, które są bogatsze w składniki maficzne
(ciemne). Gęstość piroksenów, amfiboli i oliwinów jest wyraźnie wyższa niż gęstość kwarcu,
skaleni i mik. Gęstość magm rośnie ze wzrostem ciśnienia.
Lepkość
Lepkość to miara tarcia wewnętrznego stopu magmowego; lepkość magm mieści się w
przedziale:
 od 102 P* (magmy zasadowe),
 do 1011P (magmy kwaśne).
*W układzie CGS jednostką lepkości dynamicznej jest puaz (P).
Im wyższa temperatura, tym mniejsza lepkość.
Im mniejsza lepkość, tym większa ruchliwość i mobilność magmy.
Lepkość magm ma decydujący wpływ na przebieg erupcji wulkanicznych:
 Magmy zasadowe rozlewają się spokojnie na dużych obszarach, z dużą prędkością
tworząc rozległe potoki lawowe – przebieg erupcji charakterystyczny dla wulkanizmu
tarczowego.
 Magmy kwaśne – ze względu na dużą lepkość, w magmach tego typu proces
odgazowania przebiega w sposób utrudniony, erupcje mają charakter burzliwy, masy
skalne wyrzucane są w powietrze na duże wysokości - przebieg erupcji
charakterystyczny dla wulkanizmu stożkowego (stratowulkanu).
1
Rys. 1. Porównanie dwóch typów erupcji wulkanicznych – stratowulkan (po lewej),
przeważnie związany z wulkanizmem kwaśnym; wulkan tarczowy (po prawej), powiązany z
wulkanizmem zasadowym (geografia_liceum.republika.pl)
Temperatura
W zależności od składu chemicznego magmy i zawartości rozpuszczonych w niej gazów,
temperatura magmy wynosi zazwyczaj od ok. 650°C do ok. 1250°C.
Stan magmy charakteryzują dwie temperatury:
 Temperatura likwidusu – ze stopu wydzielają się pierwsze kryształy,
 Temperatura solidusu – stop ulega pełnemu skrystalizowaniu.
Rys. 2. Graficzna interpretacja temperatury likwidusu i solidusu
2
Ciśnienie
Magmy powstają w różnym warunkach w bardzo zmiennym zakresie ciśnień. W głębi ziemi
na skały/stop magmowy oddziałuje ciśnienie litostatyczne i kierunkowe.
Ciśnienie litostatyczne, jakie oddziałuje na magmy, zależy głównie od głębokości położenia
stopu np.
 magmy na głębokości stopu 150- 200 km – ciśnienia wynoszą 50-60 kb,
 lawy zastygają przy ciśnieniu atmosferycznym – około 1b (1013 hPa).
Ciśnienia kierunkowe (stress) w skorupie ziemskiej wynikają m. in. z naprężeń tektonicznych.
Wartości tego typu ciśnień nie przekraczają zazwyczaj 200b. Przyczyniają się one do
powstania warstwowych tekstur w krystalizujących ze stopu skałach magmowych.
Tab. 1. Zestawienie zakresu ciśnień charakteryzujących magmy w układzie jednostek
CGS i SI.
Typ ciśnienia
litostatyczne
kierunkowe
1
Zakres wartości
ciśnień
Jednostka ciśnienia [układ jednostek]
b [CGS]
hPa1 [SI]
MPa [SI]
Wartości
minimalne
1,01
1013 (atmosferyczne)
0,1
Wartości
maksymalne
60 000
60 000 000
6 000
Wartości
maksymalne
200
200 000
20
Jednostka ciśnienia atmosferycznego zestawiona do celów porównawczych
3