Volcanes, magma, y ​​volcánica …

Volcanes, magma, y ​​volcánica ...

Características de Magma

En profundidad en la tierra casi todos los magmas contienen gas disuelto en el líquido, pero el gas forma una fase de vapor separado cuando la presión se disminuyó a medida que el magma asciende hacia la superficie de la Tierra. Esto es similar a las bebidas carbonatadas que se embotellan a alta presión. La alta presión mantiene el gas en solución en el líquido, pero cuando se reduce la presión, como cuando se abre la lata o la botella, el gas sale de la solución y forma una fase gaseosa separada que se ve en forma de burbujas. Gas da magmas su carácter explosivo, porque el volumen de gas se expande a medida que se reduce la presión. La composición de los gases en magma son:

  • Mayormente H2 O (vapor de agua) & algunos CO2 (dióxido de carbono)
  • pequeñas cantidades de azufre, cloro, flúor y los gases

La cantidad de gas en un magma también está relacionada con la composición química del magma. magmas riolíticos generalmente tienen un contenido de gas más altos que los magmas basálticos.

Temperatura de magmas

Temperatura de magmas es difícil de medir (debido al peligro involucrado), pero la medición de laboratorio y la observación de campo limitados indican que la temperatura de la erupción de varios magmas es el siguiente:

  • Basáltica magma – 1000-1200 ° C
  • Andesitic magma – 800 a 1000 ° C
  • Rhyolitic magma – 650 a la 800 ° C.

Viscosidad de magmas

La viscosidad es la resistencia al flujo (enfrente de la fluidez). Viscosidad depende principalmente de la composición del magma, y ​​la temperatura.

  • superior SiO2 (Sílice) magmas de contenido tienen mayor viscosidad que el menor SiO2 magmas de contenido (viscosidad aumenta con el aumento de SiO2 concentración en el magma).
  • magmas temperatura más baja tienen una viscosidad más alta que magmas de temperatura más alta (la viscosidad disminuye al aumentar la temperatura del magma).

Por lo tanto, magmas basálticas tienden a ser bastante fluido (baja viscosidad), pero su viscosidad es todavía 10.000 a 100.0000 veces más viscoso que el agua. magmas riolíticos tienden a tener una viscosidad aún mayor, oscilando entre 1 millón y 100 millones de veces más viscoso que el agua. (Tenga en cuenta que los sólidos, a pesar de que parecen tener una viscosidad sólida, pero es muy alta, medida como tiempos trillones la viscosidad del agua). La viscosidad es una propiedad importante en la determinación del comportamiento eruptiva de magmas.


Cómo magmas Forma en la Tierra

Como hemos visto la única parte de la tierra que es líquido es el núcleo externo. Pero el núcleo no es probable que sea la fuente de magmas, ya que no tiene la composición química correcta. El núcleo externo es principalmente de hierro, pero los magmas de silicato son líquidos. De este modo, los magmas No provienen de fundido EXTERIOR núcleo de la Tierra. Ya que el resto de la tierra es sólida, con el fin de magmas que forman, alguna parte de la tierra tiene que llegar lo suficientemente caliente como para fundir las rocas presentes.

A medida que aumenta la presión en la Tierra, la temperatura de fusión cambia también. Para los minerales puros, hay dos casos generales.

  1. Si el mineral no contiene agua (H2 O) o dióxido de carbono (CO2 ) Y no hay agua o dióxido de carbono presente en el entorno, a continuación la fusión se produce a una temperatura única a cualquier presión dada y aumenta con el aumento de la presión o la profundidad en la tierra. Se llama de fusión seca .
  1. Si el agua o dióxido de carbono están presentes dentro de o alrededor del mineral, a continuación, la fusión tiene lugar a una temperatura única a cualquier presión dada, pero primero disminuye al aumentar la presión

Dado que las rocas son mezclas de minerales, se comportan de manera algo diferente. A diferencia de los minerales, rocas no se funden a una temperatura única, pero en su lugar se funden en un intervalo de temperaturas. Por lo tanto, es posible tener masas fundidas parciales, de las que la parte de líquido puede ser extraído para formar magma. Los dos casos generales son:

  1. De fusión de rocas secas es similar a la fusión de minerales secos, temperaturas de fusión aumentan con el aumento de la presión, excepto que hay un rango de temperatura en el que existe una fusión parcial. El grado de fusión parcial puede variar de 0 a 100%.
  1. De fusión de rocas mojadas es similar a la de fusión de minerales húmedos, excepto que hay variedad de rango de temperatura sobre el cual se produce la fusión parcial. Una vez más, la temperatura de comienzo de la fusión primero disminuye con el aumento de presión o la profundidad, a continuación, a alta presión o profundidad las temperaturas de fusión de nuevo comienzan a elevarse.

Tres maneras de generar magmas

De lo anterior podemos concluir que con el fin de generar un magma en la parte sólida de la tierra, ya sea el gradiente geotérmico debe elevarse en algunos la temperatura de fusión de las rocas se debe bajar de alguna manera forma u.

Si el gradiente geotérmico planteado se hace mayor que la temperatura inicial de fusión a cualquier presión, a continuación, se formará una masa fundida parcial. Líquido de esta fusión parcial se puede separar de los cristales restantes porque, en general, los líquidos tienen una densidad menor que los sólidos. magmas basálticas parecen originarse de esta manera.

Composición química de los magmas

La composición química del magma puede variar dependiendo de la roca que se funde inicialmente (la roca de origen), y el proceso que se producen durante la fusión parcial y el transporte.

Composición inicial de Magma

Pero, los procesos que operan durante el transporte hacia la superficie durante el almacenamiento o en la corteza pueden alterar la composición química del magma. Estos procesos se denominan como la diferenciación magmática e incluyen asimilación, mezcla y cristalización fraccionada.

  • Asimilación – A medida que el magma pasa a través de la roca más fresco en su camino hacia la superficie que podría derretirse parcialmente la roca circundante e incorporar esta funden en el magma. Debido a las pequeñas cantidades de resultado una fusión parcial en composiciones líquidas silíceas, además de esta masa fundida para el magma hará que sea más silícea.
  • Mezcla – Si dos magmas con diferentes composiciones de pasar a entrar en contacto uno con el otro, podrían mezclar juntos. El magma mixto tendrá una composición en algún lugar entre el de las dos composiciones de magma originales. Evidencia para la mezcla es a menudo conserva en las rocas resultantes.
  • Crystal Fraccionamiento – Cuando el magma se solidifica para formar una roca lo hace en un intervalo de temperatura. Cada mineral comienza a cristalizar a una temperatura diferente, y si estos minerales son de alguna manera eliminan del líquido, la composición líquida va a cambiar. Según la cantidad de minerales se pierden de esta manera, una amplia gama de composiciones se pueden hacer. Los procesos se denomina diferenciación magmática por cristalización fraccionada.

    Imagine un líquido que contiene 5 moléculas de MgO y 5 moléculas de SiO2. Inicialmente, la composición de este magma se expresa como 50% SiO2 y 50% de MgO

  • En general, los magmas que se generan en lo profundo de la Tierra comienzan a elevarse debido a que son menos densos que las rocas sólidas circundantes.

    A medida que suben que pueden encontrar una profundidad o presión donde el gas disuelto ya no se puede mantener en solución en el magma, y ​​el gas comienza a formar una fase separada (es decir, que hace que las burbujas al igual que en una botella de bebida carbonatada cuando la presión esta reducido).

    Cuando se forma una burbuja de gas, también continuarán creciendo en tamaño que la presión se reduce y más gas sale de la solución. En otras palabras, las burbujas de gas comienzan a expandirse.

    Si la parte líquida de la magma tiene una viscosidad baja, entonces el gas puede expandirse con relativa facilidad. Cuando el magma llega a la superficie de la Tierra, la burbuja de gas, simplemente va a estallar, el gas se expandirá fácilmente a la presión atmosférica, y se producirá una erupción no explosiva, por lo general como un flujo de lava (Lava es el nombre que damos a un magma cuando en la superficie de la Tierra).

    Si la parte líquida de la magma tiene una viscosidad alta, entonces el gas no será capaz de ampliar muy fácilmente, y por lo tanto, la presión se acumula en el interior de la burbuja (s) de gas. Cuando este magma llega a la superficie, las burbujas de gas tendrán una alta presión en el interior, lo que provocará que exploten de forma explosiva en alcanzar la presión atmosférica. Esto hará que una erupción volcánica explosiva.

    Cuando el magma llega a la superficie de la tierra, se llama lava. Ya que es un líquido, que fluye hacia abajo en respuesta a la gravedad como flujos de lava. Los diferentes tipos de magma comportan de manera diferente como flujos de lava, dependiendo de su viscosidad, y el contenido de gas de la temperatura.

    Los flujos pahoehoe – coladas de basalto con una baja viscosidad de inicio para enfriar cuando se expone a la baja temperatura de la atmósfera. Esto provoca una superficie de la piel para formar, aunque es todavía muy caliente y se comporta de una manera plástica, capaz de deformación. Tales flujos de lava que inicialmente tienen una superficie lisa se denominan flujos pahoehoe. Inicialmente la piel superficie es lisa, pero a menudo se infla con lava fundida y se expande para formar dedos de los pies pahoehoe o rollos para formar pahoehoe chungo. (Véase la figura 6.17 en el texto). flujos pahoehoe tienden a ser más delgadas y, debido a su baja viscosidad de viajes a gran distancia de la rejilla de ventilación.

    pillow lavas – Cuando la lava entra en erupción en el fondo del mar u otro cuerpo de agua, las formas superficiales de la piel rápidamente, y al igual que con los dedos de los pies pahoehoe se infla con lava fundida. Con el tiempo estos globos inflados de magma dejan y se apilan como una pila de almohadas y se llaman lavas almohadilladas. almohadas de lava antiguos son fácilmente reconocibles debido a su forma, sus márgenes vidriosos y la fractura de radio que se formaron durante el enfriamiento.

    Flujo de lava silícea s – andesiticas de alta viscosidad y de lava riolítica flujos, ya que pueden’t fluyen con mucha facilidad, formar flujos cortas gruesas que don’t se mueven lejos de la rejilla de ventilación.

    Sobretensiones tienden a irse hacia el suelo a medida que fluyen por la superficie y por lo tanto tienden a producir depósitos más gruesos en los valles con los depósitos más finos más de crestas. Esto ayuda a distinguir los depósitos de sobretensión de los depósitos de flujo y depósitos de caída.

    Porque se mueven cerca de la tierra, la fricción con el suelo tiende a producir la estratificación cruzada en los depósitos. Las capas individuales pueden ser bien ordenados, pero en general los depósitos tienden a estar mal ordenados.


    Tipos de erupciones volcánicas

    Las erupciones volcánicas, especialmente los explosivos, son fenómenos muy dinámicos. Ese es el comportamiento de la erupción está cambiando continuamente durante todo el curso de la erupción. Esto hace que sea muy difícil clasificar las erupciones volcánicas. Sin embargo, pueden clasificarse de acuerdo con los principales tipos de comportamiento que exhiben. Un punto importante que hay que recordar, sin embargo, es que durante una erupción dado el tipo de erupción puede cambiar entre varios tipos diferentes.

    hawaiano – Estas son las erupciones de magma basáltico de baja viscosidad. descarga de gas produce una fuente de fuego que dispara lava incandescente de hasta 1 km por encima de la rejilla de ventilación. La lava, todavía fundido cuando se vuelve a la superficie fluye lejos por la pendiente como un flujo de lava. Las erupciones hawaianas se consideran las erupciones no explosivas. Muy poco se produce material piroclástico.

    Pelean – Estas erupciones como resultado del colapso de un domo de lava andesítica o riolítica, con o sin una explosión dirigida, para producir avalanchas o nu e ardentes resplandeciente, como un tipo de flujo piroclástico conocido como flujos de bloques y ceniza. También pueden producir sobrecargas con depósitos resultantes de sobretensión. erupciones peleano se consideran violentamente explosivo.

    pliniana – Estas erupciones son el resultado de una eyección sostenida de andesítica a riolítica magma en columnas de erupción que puede extenderse hasta 45 km por encima de la rejilla de ventilación. Las columnas eruptivas producen depósitos de caída extendidas con espesor decreciente lejos de la rejilla de ventilación, y pueden exhibir colapso columna eruptiva para producir flujos y oleadas piroclásticas. nubes de cenizas pueden plinianas vuelta a la Tierra en cuestión de días. erupciones plinianas se consideran violentamente explosivo.

    phreatomagmatic – Estas erupciones se producen cuando el magma entra en contacto con el agua subterránea poco profunda haciendo que el agua subterránea para hacer ráfagas de vapor y ser expulsado junto con fragmentos de pre-existentes de la roca y tefra del magma. Debido a que el agua se expande tan rápidamente, estas erupciones son violentamente explosivo aunque la distribución de piroclastos alrededor de la abertura es mucho menor que en una erupción Plinian. depósitos de sobretensiones se producen por lo general.

    Freático (también llamado explosión de vapor erupciones) – resultado cuando el magma se encuentra con aguas subterráneas poco profundas, el parpadeo del agua subterránea en vapor, que se expulsa de forma explosiva, junto con fragmentos de pre-que salen de la roca. No hay nuevos magma llega a la superficie. depósitos de sobretensión pueden ser resultado de estas erupciones.

    Las preguntas sobre este material que pueden formularse en un examen

    1. ¿Cuáles son los tres principales tipos de magma y cómo se distinguen entre sí en función de su composición química y las propiedades físicas? (Tenga en cuenta que debe ser capaz de responder a esta pregunta en términos relativos – que no se esperaría que citar cifras exactas).
  • ¿Cómo cada uno de los tres tipos de magma se originan en términos de mecanismo de fusión y parte de la tierra donde se forman?
  • ¿Cuáles son los principales gases en el magma? ¿Cuáles son los gases de menor importancia en el magma? ¿Por qué es la cantidad de gas en el magma importante en relación con las erupciones volcánicas?
  • ¿Qué características químicas y físicas del magma son más importantes para determinar si el magma entra en erupción explosiva o no exzplosively?
  • Definir los siguientes términos (a) de viscosidad, (b) bloques, (c) la bomba, (d) la ceniza, (e) columna eruptiva, (f) de flujo piroclástico, (g) explosión lateral.
  • ¿Cómo se podría distinguir depósitos de caída de ceniza de depósitos de flujos piroclásticos y de mareas?
  • ¿Cómo se podría distinguir depósitos de flujos piroclásticos de los depósitos Suge?
  • Comparar y contrastar los diferentes tipos de erupciones volcánicas.
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