Magmakammare

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 27 mars 2021; kontroller kräver 3 redigeringar .
magmakammare
Gjord av magma
 Mediafiler på Wikimedia Commons

Magmakammare  (eller magma-reservoar ) är en hålighet fylld med smälta stenar i jordskorpan , där processerna för differentiering och kristallisering av magma äger rum [1] . En stor klump magma, huvudsakligen belägen under aktiva vulkaner .

Beskrivning

Den smälta bergarten , eller magman , i en sådan kammare är mindre tät än den omgivande berggrunden, detta skapar flytande krafter på magman och den flyter uppåt [2] . Om magma hittar till ytan blir resultatet ett vulkanutbrott; många vulkaner ligger strax ovanför magmakamrarna [3] . Magmakamrar är svåra att upptäcka djupt inne i jorden, så alla kända magmakamrar är belägna nära ytan, vanligtvis på ett djup av 1 till 10 km [4] .

Dynamik i magmakammare

Magma stiger genom sprickor underifrån och över jordskorpan eftersom det är mindre tätt än det omgivande berget. När magman inte hittar uppåt ackumuleras den i magmakammaren. Dessa kammare bildas vanligtvis över tiden [5] [6] genom på varandra följande horisontella [7] eller vertikala [8] magmainjektioner. Inflödet av ny magma får de redan existerande kristallerna att reagera [9] och trycket i kammaren ökar.

Den återstående magman börjar svalna, med komponenter med högre smältpunkt, såsom olivin , kristalliseras ur lösningen, särskilt nära de kallare kammarväggarna, och bildar ett tätare mineralkonglomerat som sjunker (ackumulerat sten) [10] . Kylning mättar nya mineralfaser och förändrar bergarten (t.ex. fraktionerad kristallisation ), vilket typiskt bildar (1) gabbro , diorit , tonalit och granit eller (2) gabbro , diorit , syenit och granit . Om magman är i kammaren under en lång period kan den separeras i lager, med lågdensitetskomponenter som stiger till toppen och tätare komponenter sjunker lägre. Stenar ackumuleras i lager och bildar ett skiktat intrång [11] . Varje efterföljande utbrott kan producera distinkt skiktade avlagringar; till exempel inkluderar avlagringar från Vesuvius-utbrottet ett tjockt lager av vit pimpsten från toppen av magmakammaren, täckt av ett liknande lager av grå pimpsten härrörande från material som senare utbröt från botten av kammaren.

En annan effekt av kammarkylning är att de stelnande kristallerna frigör gaser (främst ånga ) som tidigare lösts upp när kristallerna var flytande, vilket får kammaren att trycksättas, kanske tillräckligt för att producera ett utbrott. Dessutom kommer avlägsnandet av komponenter med lägre smältpunkt att göra magman mer viskös (genom att öka koncentrationen av silikater). Således kan skiktning av en magmakammare öka mängden gas i magman nära toppen av kammaren, samt göra den magman mer trögflytande, vilket potentiellt leder till ett mer explosivt utbrott än vad som skulle vara fallet om kammaren inte hade blivit stratifierad.

Supervulkanutbrott är endast möjliga när en ovanligt stor magmakammare bildas på en relativt grund nivå i jordskorpan. Emellertid är hastigheten för magmaproduktion i de tektoniska installationer som producerar supervulkaner ganska låg, cirka 0,002 km 3 år −1 , så att det tar 10 5 till 10 6 år att ackumulera tillräckligt med magma för ett superutbrott . I detta avseende uppstår frågan varför flytande kiselhaltig magma inte bryter ut till ytan oftare under relativt små utbrott [12] .

Om magma inte skjuts ut till ytan under ett vulkanutbrott kommer det långsamt att svalna och kristallisera på djupet och bilda en påträngande magmatisk massa, till exempel bestående av granit eller gabbro (se även pluton ).

Ofta kan en vulkan ha en djup magmakammare många kilometer ner som försörjer en grundare kammare nära toppen. Placeringen av magmakamrar kan kartläggas med hjälp av seismologi: seismiska vågor från jordbävningar färdas långsammare genom flytande stenar än fasta, vilket gör det möjligt för mätningar att lokalisera områden med långsam rörelse som indikerar magmakammare [13] .

När vulkanen får utbrott kollapsar de omgivande stenarna in i den tomma kammaren. Vid partiell tömning av magmakammaren kan en fördjupning som uppstått på ytan bilda en kaldera [14] .

Anteckningar

  1. ↑ Magmakammaren i den geologiska ordboken, VSEGEI .
  2. ↑ Philpotts, Anthony R. Principer för magmatisk och metamorf petrologi / Anthony R. Philpotts, Jay J. Ague. — 2:a. - Cambridge, Storbritannien: Cambridge University Press, 2009. - S. 28–32. — ISBN 9780521880060 .
  3. ↑ Rättsmedicinsk undersökning av  Balis stora vulkan  ? . eos . Hämtad 25 november 2020. Arkiverad från originalet 7 november 2020.
  4. ↑ Dahren, Börje; Troll, Valentin R.; Andersson, Ulf B.; Chadwick, Jane P.; Gardner, Màiri F.; Jaxybulatov, Kairly; Koulakov, Ivan (2012-04-01). "Magma VVS under vulkanen Anak Krakatau, Indonesien: bevis för flera magmalagringsregioner" . Bidrag till mineralogi och petrologi ]. 163 (4): 631-651. DOI : 10.1007/s00410-011-0690-8 . ISSN  1432-0967 . Arkiverad från originalet 2022-01-18 . Hämtad 2021-03-27 . Utfasad parameter används |deadlink=( hjälp )
  5. ↑ Glazner, A. F., Bartley, J. M., Coleman, D. S., Gray, W., Taylor, Z. (2004). "Samlas plutoner under miljontals år genom sammanslagning från små magmakammare?". G.S.A. idag . 14 (4/5): 4-11. DOI : 10.1130/1052-5173(2004)014<0004:APAOMO>2.0.CO;2 .
  6. ↑ Leuthold, Julien (2012). "Tiden löste konstruktionen av en bimodal laccolit (Torres del Paine, Patagonien)". 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). "Petrologiska begränsningar för återvinning av maffiska kristallmushes och intrång av flätade trösklar i Torres del Paine Mafic Complex (Patagonien)" (PDF) . Journal of Petrology . 55 (5): 917-949. doi : 10.1093/petrology/ egu011 . HDL : 20.500.11850/103136 . Arkiverad (PDF) från originalet 2021-11-01 . Hämtad 2021-03-27 . Utfasad parameter används |deadlink=( hjälp )
  8. ↑ Allibon, J., Ovtcharova, M., Bussy, F., Cosca, M., Schaltegger, U., Bussien, D., Lewin, E. (2011). "Livstiden för en havsöns vulkanmatningszon: begränsningar från U–Pb på samexisterande zirkon och baddeleyit, och 40 Ar/ 39 Ar åldersbestämningar (Fuerteventura, Kanarieöarna)". Burk. J. Earth Sci . 48 (2): 567-592. DOI : 10.1139/E10-032 .
  9. ↑ Leuthold J, Blundy JD, Holness MB, Sides R (2014). "Successiva episoder av reaktiv vätska strömmar genom ett skiktat intrång (enhet 9, Rum Eastern Layered Intrusion, Skottland)". Contrib Mineral Bensin . 167 : 1021. doi : 10.1007/ s00410-014-1021-7 . S2CID 129584032 . 
  10. ↑ Emeleus, CH; Troll, VR (2014-08-01). "The Rum Igneous Centre, Skottland" . Mineralogical Magazine _ ]. 78 (4): 805-839. DOI : 10.1180/minmag.2014.078.4.04 . ISSN 0026-461X . Arkiverad från originalet 2021-11-06 . Hämtad 2021-03-27 .  Utfasad parameter används |deadlink=( hjälp )
  11. ↑ McBirney AR. The Skaergaard intrusion // Layered intrusions / Cawthorn RG. - 1996. - Vol. 15. - S. 147-180. — ISBN 9780080535401 .
  12. ↑ Jellinek, A. Mark; DePaolo, Donald J. (1 juli 2003). "En modell för ursprunget till stora kiselhaltiga magmakamrar: föregångare till calderabildande utbrott." Bulletin of Volcanology . 65 (5): 363-381. DOI : 10.1007/s00445-003-0277-y . S2CID  44581563 .
  13. ↑ Cashman, KV; Sparks, RSJ (2013). "Hur vulkaner fungerar: ett 25-årsperspektiv". Geological Society of America Bulletin . 125 (5-6): 664. DOI : 10.1130/B30720.1 .
  14. ↑ Troll, Valentin R.; Emeleus, C. Henry; Donaldson, Colin H. (2000-11-01). "Kalderabildning i Rum Central Igneous Complex, Skottland" . Bulletin of Volcanology ]. 62 (4): 301-317. DOI : 10.1007/s004450000099 . ISSN 1432-0819 . 

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger