แมกมา
แม็กม่า (จากกรีกโบราณ μάγμα ( Magma ) ความหมาย "หนายาทา " [1] ) เป็นวัสดุธรรมชาติที่หลอมละลายหรือกึ่งหลอมละลายจากการที่ทุกหินอัคนีที่เกิดขึ้น [2]แม็กม่าพบใต้พื้นผิวของโลกและหลักฐานของmagmatismยังได้รับการค้นพบในอื่น ๆดาวเคราะห์โลกและบางธรรมชาติดาวเทียม [3]นอกจากนี้หินหลอมเหลวหนืดนี้อาจประกอบด้วยผลึกระงับและฟองก๊าซ [4]
แม็กม่าผลิตโดยการละลายของเสื้อคลุมหรือเปลือกในหลาย ๆเปลือกโลกตั้งค่าซึ่งบนโลก ได้แก่โซนเหลื่อมทวีปโซนน้ำเค็ม , [5] สันเขากลางมหาสมุทรและฮอตสปอต เสื้อคลุมและเปลือกโลกละลายเคลื่อนตัวขึ้นไปตามเปลือกโลกซึ่งคิดว่าถูกเก็บไว้ในห้องหินหนืด[6]หรือโซนข้าวต้มที่มีผลึกคริสตัลทรานส์ - ครัสตัล [7]ในระหว่างการเก็บรักษาในเปลือกโลกองค์ประกอบของหินหนืดอาจถูกปรับเปลี่ยนโดยการตกผลึกแบบเศษส่วนการปนเปื้อนด้วยการละลายของเปลือกโลกการผสมหินหนืดและการย่อยสลาย ต่อไปนี้การขึ้นของพวกเขาผ่านเปลือกโลก magmas อาจเลี้ยงภูเขาไฟที่จะอัดเป็นลาวาหรือแข็งใต้ดินในรูปแบบการบุกรุก , [8]เช่นเขื่อนหินอัคนีหรือธรณีประตู
ในขณะที่การศึกษาหินหนืดได้อาศัยการสังเกตแมกมาในรูปแบบของการไหลของลาวาในอดีตพบแมกมาในแหล่งกำเนิดถึง 3 ครั้งระหว่างโครงการขุดเจาะใต้พิภพ - สองครั้งในไอซ์แลนด์ (ดูการใช้ในการผลิตพลังงาน ) และครั้งหนึ่งในฮาวาย [9] [10] [11] [12]
คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี
แมกมาประกอบด้วยของเหลวซึ่งโดยปกติจะมีผลึกของแข็งแขวนลอยอยู่ [13]เมื่อหินหนืดเข้าใกล้พื้นผิวและความดันที่ทับถมลดลงก๊าซที่ละลายน้ำจะเริ่มแยกตัวออกจากของเหลวเป็นฟองอากาศดังนั้นแมกมาที่อยู่ใกล้พื้นผิวประกอบด้วยทั้งของแข็งของเหลวและเฟสของก๊าซ [14]
องค์ประกอบ
ของเหลว magmatic ส่วนใหญ่ที่อุดมไปด้วยซิลิกา [8]หินหนืดที่หายากไม่สามารถก่อตัวได้โดยการละลายในท้องถิ่นของแหล่งแร่ที่ไม่ละลายน้ำ[15]หรือโดยการแยกหินหนืดออกเป็นซิลิเกตและของเหลวที่ไม่สามารถแยกออกจากกันได้ [16]
แมกซิลิเกตเป็นสารผสมที่หลอมละลายครอบงำโดยออกซิเจนและซิลิกอนส่วนใหญ่มากมายองค์ประกอบทางเคมีในเปลือกโลกมีปริมาณที่น้อยกว่าของอลูมิเนียม , แคลเซียม , แมกนีเซียม , เหล็ก , โซเดียมและโพแทสเซียมและจำนวนเงินที่เล็ก ๆ น้อย ๆ ขององค์ประกอบอื่น ๆ อีกมากมาย [17] นัก Petrologistsมักแสดงองค์ประกอบของหินหนืดซิลิเกตในแง่ของน้ำหนักหรือมวลโมลาร์ของออกไซด์ของธาตุหลัก (นอกเหนือจากออกซิเจน) ที่มีอยู่ในหินหนืด [18]
เพราะหลายคุณสมบัติของหินหนืดที่ (เช่นความหนืดและอุณหภูมิของมัน) จะสังเกตเห็นความสัมพันธ์ที่มีเนื้อหาซิลิกาแมกซิลิเกตจะแบ่งออกเป็นสี่ประเภทสารเคมีตามเนื้อหาซิลิกา: felsic , กลาง , ซิสและultramafic [19]
แม็กมาเฟลสิก
แม็กมาสเฟลซิคหรือซิลิคอนมีปริมาณซิลิกามากกว่า 63% ซึ่งรวมถึงไรโอไลต์และแม็กมาสของดาไซท์ ด้วยปริมาณซิลิกาที่สูงเช่นนี้แมกมาเหล่านี้จึงมีความหนืดสูงตั้งแต่ 10 8 cPสำหรับหินหนืดไรโอไลต์ร้อนที่ 1,200 ° C (2,190 ° F) ถึง 10 11 cP สำหรับหินหนืดไรโอไลต์ที่เย็นที่ 800 ° C (1,470 ° F) [20]สำหรับการเปรียบเทียบน้ำมีความหนืดประมาณ 1 cP เนื่องจากความหนืดที่สูงมากนี้มักจะมีการปะทุของเฟลซิคอย่างรวดเร็วเพื่อสร้างตะกอนpyroclastic (แยกส่วน) แต่บางครั้งลาวาปะทุ rhyolite พรั่งพรูในรูปแบบเงี่ยงลาวา , โดมลาวาหรือ "coulees" (ซึ่งมีความหนาลาวาไหลสั้น) [21]โดยทั่วไปแล้วลาวาจะแตกเป็นชิ้นส่วนขณะที่พวกมันขับออกไปทำให้เกิดการไหลของลาวาที่ปิดกั้น สิ่งเหล่านี้มักมีออบซิเดียน [22]
Felsic lavas สามารถปะทุได้ที่อุณหภูมิต่ำถึง 800 ° C (1,470 ° F) [23]ร้อนผิดปกติ (> 950 ° C;> 1,740 ° F) ลาวาไรโอไลต์อาจไหลเป็นระยะทางหลายสิบกิโลเมตรเช่นในที่ราบลุ่มแม่น้ำงูทางตะวันตกเฉียงเหนือของสหรัฐอเมริกา [24]
หินหนืดระดับกลาง
แม็กมาสระดับกลางหรือแอนดีซิติกมีซิลิกา 52% ถึง 63% และมีอลูมิเนียมต่ำกว่าและมักจะมีแมกนีเซียมและเหล็กที่สมบูรณ์กว่าแม็กมาสเฟลซิค ลาวาระดับกลางแบบโดม andesite และป้องกันลาวาและอาจเกิดขึ้นบนที่สูงชันภูเขาไฟคอมโพสิตเช่นในเทือกเขาแอนดี [25]พวกมันมักจะร้อนกว่าในช่วง 850 ถึง 1,100 ° C (1,560 ถึง 2,010 ° F)) เนื่องจากมีปริมาณซิลิกาที่ต่ำกว่าและอุณหภูมิในการปะทุที่สูงขึ้นจึงมีแนวโน้มที่จะมีความหนืดน้อยกว่ามากโดยมีความหนืดทั่วไปอยู่ที่ 3.5 × 10 6 cP ที่ 1,200 ° C (2,190 ° F) มากกว่าความหนืดของเนยถั่วเนียนเล็กน้อย [26] magmas ระดับกลางแสดงแนวโน้มมากขึ้นที่จะรูปแบบphenocrysts , [27]เหล็กที่สูงขึ้นและแมกนีเซียมมีแนวโน้มที่จะเป็นที่ประจักษ์เข้มgroundmassรวมทั้ง amphibole หรือไพรอกซีน phenocrysts [28]
มาฟิคแม็กมาส
มาฟิคหรือหินบะซอลต์มีปริมาณซิลิกา 52% ถึง 45% พวกมันถูกตรึงตราโดยเนื้อหาเฟอร์ริติกสูงและโดยทั่วไปจะปะทุที่อุณหภูมิ 1,100 ถึง 1,200 ° C (2,010 ถึง 2,190 ° F) ความหนืดอาจค่อนข้างต่ำประมาณ 10 4ถึง 10 5 cP แม้ว่าจะยังคงมีขนาดที่สูงกว่าน้ำอยู่มากก็ตาม ความหนืดนี้จะคล้ายกับที่ของซอสมะเขือเทศ [29]หินบะซอลต์ลาวามีแนวโน้มที่จะสร้างภูเขาไฟโล่ต่ำหรือหินบะซอลต์ท่วมเนื่องจากลาวาฟลูอิดัลไหลจากช่องระบายอากาศเป็นระยะทางไกล ความหนาของลาวาบะซอลต์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ลาดต่ำอาจมากกว่าความหนาของการไหลของลาวาที่เคลื่อนที่ในครั้งใดครั้งหนึ่งเนื่องจากลาวาบะซอลต์อาจ "พองตัว" โดยการจัดหาลาวาใต้เปลือกโลกที่แข็งตัว [30]ส่วนใหญ่ลาวาบะซอลต์ที่มี'' āหรือpāhoehoeประเภทมากกว่าลาวาบล็อก ใต้น้ำพวกมันสามารถสร้างlavas หมอนซึ่งค่อนข้างคล้ายกับ pahoehoe lavas แบบฝังบนบก [31]
Ultramafic magmas
Ultramafic magmas เช่นpicritic basalt, komatiiteและ magnesian magmas ที่ก่อตัวขึ้นอย่างไม่มีที่สิ้นสุดทำให้องค์ประกอบและอุณหภูมิสูงถึงขีดสุด ทั้งหมดมีปริมาณซิลิกาต่ำกว่า 45% Komatiites มีแมกนีเซียมออกไซด์มากกว่า 18% และคาดว่าจะปะทุที่อุณหภูมิ 1,600 ° C (2,910 ° F) ที่อุณหภูมินี้แทบจะไม่มีการเกิดพอลิเมอไรเซชันของสารประกอบแร่ทำให้เกิดของเหลวที่เคลื่อนที่ได้สูง [32]ความหนืดของโคมาติไนต์แมกมาสมีความคิดว่าต่ำถึง 100 ถึง 1,000 ซีพีคล้ายกับน้ำมันเครื่องชนิดเบา [20]ส่วนใหญ่ลาวา ultramafic นี้ไม่มีอ่อนกว่าProterozoicด้วยแมก ultramafic ไม่กี่ที่รู้จักจากPhanerozoicในอเมริกากลางที่จะมีการบันทึกร้อนเสื้อคลุมขนนก ไม่มีใครรู้จักลาวาโคมาติไนต์สมัยใหม่เนื่องจากเสื้อคลุมของโลกเย็นตัวลงมากเกินไปจนทำให้เกิดแมกมาสที่มีแมกนีเซียมสูง [33]
แม็กมาส Akaline
แมกมาซิลิกบางชนิดมีปริมาณออกไซด์ของโลหะอัลคาไล (โซเดียมและโพแทสเซียม) สูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริเวณที่มีรอยแยกของทวีปบริเวณที่อยู่รอบ ๆแผ่นเปลือกโลกที่ถูกย่อย ลึกหรือที่จุดร้อนภายใน [34]ซิลิกาเนื้อหาของพวกเขาสามารถช่วงจาก ultramafic ( nephelinites , basanitesและtephrites ) เพื่อ felsic ( trachytes ) พวกมันมีแนวโน้มที่จะถูกสร้างขึ้นที่ความลึกมากกว่าในเสื้อคลุมมากกว่าแมกมาซับอัลคาไลน์ [35] Olivine nephelinite magmas มีทั้ง ultramafic สูงและอัลคาไลน์และมีความคิดที่จะมีมาจากลึกมากในเสื้อคลุมของโลกกว่า magmas อื่น ๆ [36]
| หินหนืดหินบะซอลต์ Tholeiitic SiO 2 (53.8%) Al 2 O 3 (13.9%) เฟโอ (9.3%) CaO (7.9%) MgO (4.1%) นา 2โอ (3.0%) เฟ 2โอ 3 (2.6%) TiO 2 (2.0%) K 2โอ (1.5%) หน้า 2โอ 5 (0.4%) MnO (0.2%) | หินหนืดไรโอไลต์ SiO 2 (73.2%) Al 2 O 3 (14%) เฟโอ (1.7%) CaO (1.3%) MgO (0.4%) นา 2โอ (3.9%) เฟ 2โอ 3 (0.6%) TiO 2 (0.2%) K 2โอ (4.1%) P 2 O 5 (0%) MnO (0. %) |
---|
แม็กมาสที่ไม่เป็นพิษ
ลาวาขององค์ประกอบที่ผิดปกติบางส่วนได้ปะทุขึ้นบนพื้นผิวโลก สิ่งเหล่านี้ ได้แก่ :
- Carbonatiteและnatrocarbonatite lavas เป็นที่รู้จักจากภูเขาไฟOl Doinyo Lengaiในแทนซาเนียซึ่งเป็นเพียงตัวอย่างเดียวของภูเขาไฟคาร์บอเนตที่ยังใช้งานอยู่ [38] carbonatites ในบันทึกทางธรณีวิทยาโดยทั่วไปจะมี 75% แร่ธาตุคาร์บอเนตที่มีจำนวนที่น้อยกว่าของซิลิกา undersaturated ซิลิเกต (เช่นMicasและฟันม้าโอลิ) อะพาไทต์ , แม่เหล็กและpyrochlore สิ่งนี้อาจไม่สะท้อนถึงองค์ประกอบดั้งเดิมของลาวาซึ่งอาจรวมถึงโซเดียมคาร์บอเนตที่ถูกกำจัดออกไปในภายหลังโดยกิจกรรมไฮโดรเทอร์มอลแม้ว่าการทดลองในห้องปฏิบัติการจะแสดงให้เห็นว่าหินหนืดที่อุดมด้วยแคลไซต์เป็นไปได้ Carbonatite lavas แสดงอัตราส่วนไอโซโทปที่เสถียรซึ่งบ่งชี้ว่าได้มาจากลาวาซิลิซิสที่มีความเป็นด่างสูงซึ่งมีความเกี่ยวข้องกันอยู่เสมอโดยอาจเกิดจากการแยกเฟสที่ไม่สามารถแยกออกได้ [39]เนโตรคาร์บอเนต lavas ของ Ol Doinyo Lengai ประกอบด้วยโซเดียมคาร์บอเนตเป็นส่วนใหญ่โดยมีแคลเซียมคาร์บอเนตประมาณครึ่งหนึ่งและโพแทสเซียมคาร์บอเนตอีกครึ่งหนึ่งและมีเฮไลด์ฟลูออไรด์และซัลเฟตในปริมาณเล็กน้อย ลาวาเป็นของเหลวมากโดยมีความหนืดมากกว่าน้ำเพียงเล็กน้อยและเย็นมากโดยมีอุณหภูมิที่วัดได้ 491 ถึง 544 ° C (916 ถึง 1,011 ° F) [40]
- เหล็กออกไซด์ magmas กำลังคิดว่าจะเป็นแหล่งที่มาของแร่เหล็กที่Kiruna , สวีเดนที่เกิดขึ้นในช่วงProterozoic [16]ลาวาเหล็กออกไซด์ของยุคไพลโอซีนเกิดขึ้นที่ภูเขาไฟEl Lacoบริเวณชายแดนชิลี - อาร์เจนตินา [15]เหล็กออกไซด์ลาวาจะคิดว่าเป็นผลมาจากการผสมกันไม่แยกของเหล็กออกไซด์แมกมาจากแมกมาผู้ปกครองของCalc ด่างหรือองค์ประกอบของอัลคาไลน์ [16]
- ลาวากำมะถันไหลยาวถึง 250 เมตร (820 ฟุต) และกว้าง 10 เมตร (33 ฟุต) เกิดขึ้นที่ภูเขาไฟLastarriaประเทศชิลี เกิดจากการละลายของตะกอนกำมะถันที่อุณหภูมิต่ำถึง 113 ° C (235 ° F) [15]
ก๊าซ Magmatic
ความเข้มข้นของก๊าซที่แตกต่างกันอาจแตกต่างกันมาก ไอน้ำเป็นปกติก๊าซ magmatic อุดมสมบูรณ์มากที่สุดตามด้วยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์[41]และก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ก๊าซ magmatic อื่น ๆ ที่สำคัญ ได้แก่ไฮโดรเจนซัลไฟด์ , ไฮโดรเจนคลอไรด์และไฮโดรเจนฟลูออไร [42]
ความสามารถในการละลายของก๊าซแมกมาติกในหินหนืดขึ้นอยู่กับความดันองค์ประกอบของหินหนืดและอุณหภูมิ หินหนืดที่ถูกอัดเป็นลาวาจะแห้งมาก แต่หินหนืดที่ระดับความลึกและภายใต้ความกดดันสูงสามารถมีปริมาณน้ำที่ละลายได้เกิน 10% น้ำค่อนข้างละลายในซิลิกาต่ำกว่าหินหนืดซิลิกาสูงดังนั้นที่ 1,100 ° C และ 0.5 GPaหินหนืดบะซอลต์สามารถละลายได้ 8% H
2Oในขณะที่หินหนืดเพ็กมาไทต์หินแกรนิตสามารถละลายได้ 11% H
2โอ . [43]อย่างไรก็ตามแมกมาสไม่จำเป็นต้องอิ่มตัวภายใต้สภาวะปกติ
|
---|
คาร์บอนไดออกไซด์ละลายในแมกมาสได้น้อยกว่าน้ำมากและมักแยกตัวออกเป็นเฟสของไหลที่แตกต่างกันแม้จะอยู่ในระดับความลึกมากก็ตาม สิ่งนี้อธิบายถึงการปรากฏตัวของของเหลวคาร์บอนไดออกไซด์รวมอยู่ในผลึกที่เกิดขึ้นในแมกมาสที่ความลึกมาก [44]
รีโอโลยี
ความหนืดเป็นคุณสมบัติสำคัญในการละลายในการทำความเข้าใจพฤติกรรมของแมกมาส ในขณะที่อุณหภูมิในลาวาซิลิเกตทั่วไปอยู่ในช่วงประมาณ 800 ° C (1,470 ° F) สำหรับเฟลซิคลาวาถึง 1,200 ° C (2,190 ° F) สำหรับลาวามาฟิค[23]ความหนืดของลาวาเดียวกันมีมากกว่าเจ็ดลำดับของขนาดตั้งแต่ 10 4 cP สำหรับ mafic lava ถึง 10 11 cP สำหรับ felsic magmas [23]ความหนืดส่วนใหญ่พิจารณาจากองค์ประกอบ แต่ก็ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิด้วย [20]แนวโน้มที่ลาวาเฟลซิคจะเย็นกว่าลาวามาฟิคจะเพิ่มความแตกต่างของความหนืด
ซิลิคอนไอออนมีขนาดเล็กและมีประจุสูงดังนั้นจึงมีแนวโน้มที่ดีในการประสานงานกับไอออนออกซิเจนสี่ตัวซึ่งก่อให้เกิดการจัดเรียงแบบเตตระฮีดอลรอบ ๆ ซิลิคอนไอออนที่มีขนาดเล็กกว่ามาก นี้เรียกว่าจัตุรมุขซิลิกา ในหินหนืดที่มีซิลิกอนต่ำซิลิกาเตตระฮีดราเหล่านี้จะถูกแยกออก แต่เมื่อปริมาณซิลิกอนเพิ่มขึ้นซิลิกาเตตระฮีดราจะเริ่มพอลิเมอไรเซชันบางส่วนกลายเป็นโซ่แผ่นและกลุ่มของซิลิกาเตตระฮีดราที่เชื่อมโยงกันโดยการเชื่อมไอออนของออกซิเจน สิ่งเหล่านี้ทำให้ความหนืดของหินหนืดเพิ่มขึ้นอย่างมาก [45]
จัตุรมุขซิลิกาเดี่ยว
สองซิลิกาเตตระฮีดราที่เชื่อมด้วยไอออนออกซิเจนเชื่อม (สีชมพูย้อมสี)
แนวโน้มของการเกิดพอลิเมอไรเซชันจะแสดงเป็น NBO / T โดยที่ NBO คือจำนวนของไอออนออกซิเจนที่ไม่เชื่อมต่อและ T คือจำนวนไอออนที่สร้างเครือข่าย ซิลิคอนเป็นไอออนที่สร้างเครือข่ายหลัก แต่ในแมกมาสมีโซเดียมสูงอลูมิเนียมยังทำหน้าที่เป็นเครือข่ายในอดีตและเหล็กเฟอริกสามารถทำหน้าที่เป็นเครือข่ายในอดีตเมื่อไม่มีตัวสร้างเครือข่ายอื่น ๆ ไอออนของโลหะอื่น ๆ ส่วนใหญ่จะลดแนวโน้มในการพอลิเมอร์และอธิบายว่าเป็นตัวปรับแต่งเครือข่าย ในหินหนืดสมมุติที่เกิดจากซิลิกาหลอมเหลวทั้งหมด NBO / T จะเป็น 0 ในขณะที่ในแมกมาสมมุติฐานในเครือข่ายมีค่าต่ำมากจนไม่มีการเกิดโพลิเมอไรเซชันขึ้น NBO / T จะเป็น 4 โดยธรรมชาติจะไม่มีความรุนแรงมากนัก แต่หินหนืดที่เป็นหินบะซอลต์ โดยทั่วไปจะมี NBO / T ระหว่าง 0.6 ถึง 0.9 แมกมาแอนดีซิติกมี NBO / T 0.3 ถึง 0.5 และแม็กมาสไรโอลิติกมี NBO / T ที่ 0.02 ถึง 0.2 น้ำทำหน้าที่เป็นตัวปรับแต่งเครือข่ายและน้ำที่ละลายจะช่วยลดความหนืดของการหลอมได้อย่างมาก คาร์บอนไดออกไซด์ทำให้ตัวปรับเปลี่ยนเครือข่ายเป็นกลางดังนั้นคาร์บอนไดออกไซด์ที่ละลายในน้ำจะเพิ่มความหนืด การหลอมที่อุณหภูมิสูงกว่าจะมีความหนืดน้อยกว่าเนื่องจากมีพลังงานความร้อนมากขึ้นเพื่อทำลายพันธะระหว่างออกซิเจนและตัวสร้างเครือข่าย [14]
แมกมาส่วนใหญ่ประกอบด้วยผลึกที่เป็นของแข็งของแร่ธาตุต่างๆเศษหินแปลกใหม่ที่เรียกว่าxenolithsและเศษหินหนืดที่แข็งตัวก่อนหน้านี้ ปริมาณผลึกของแมกมาสส่วนใหญ่ให้คุณสมบัติthixotropicและshear thinning [46]กล่าวอีกนัยหนึ่งแมกมาสส่วนใหญ่ไม่ทำงานเหมือนของเหลวของนิวตันซึ่งอัตราการไหลเป็นสัดส่วนกับความเค้นเฉือน แต่หินหนืดทั่วไปคือของเหลวบิงแฮมซึ่งแสดงความต้านทานต่อการไหลอย่างมากจนกระทั่งขีด จำกัด ความเค้นที่เรียกว่าความเค้นผลผลิตจะถูกข้ามไป [47]ส่งผลให้เกิดการไหลของปลั๊กของแมกมาที่เป็นผลึกบางส่วน ตัวอย่างที่คุ้นเคยของการไหลของปลั๊กคือยาสีฟันที่บีบออกจากหลอดยาสีฟัน ยาสีฟันออกมาเป็นปลั๊กกึ่งแข็งเนื่องจากแรงเฉือนมีความเข้มข้นในชั้นบาง ๆ ในยาสีฟันที่อยู่ติดกับหลอดยาสีฟันเท่านั้นที่ทำหน้าที่เป็นของเหลว พฤติกรรมของ Thixotropic ยังขัดขวางไม่ให้ผลึกตกตะกอนออกจากหินหนืด [48]เมื่อปริมาณคริสตัลถึงประมาณ 60% หินหนืดจะหยุดทำงานเหมือนของเหลวและเริ่มมีพฤติกรรมเหมือนของแข็ง ดังกล่าวมีส่วนผสมของผลึกหินละลายบางครั้งอธิบายเป็นข้าวต้มคริสตัล [49]
โดยทั่วไปแล้วแมกมายังมีความหนืดซึ่งหมายความว่ามันไหลเหมือนของเหลวภายใต้ความเค้นต่ำ แต่เมื่อความเค้นที่ใช้เกินค่าวิกฤตการหลอมไม่สามารถกระจายความเค้นได้เร็วพอผ่านการผ่อนคลายเพียงอย่างเดียวส่งผลให้เกิดการแตกกระจายชั่วคราว เมื่อความเค้นลดลงต่ำกว่าเกณฑ์วิกฤตการหลอมอย่างมีความหนืดจะคลายตัวอีกครั้งและรักษารอยแตก [50]
อุณหภูมิ
อุณหภูมิของลาวาอยู่ในช่วง 700 ° C ถึง 1300 ° C (หรือ 1300 ° F ถึง 2400 ° F) แต่แมกมาคาร์โบนาไทต์ที่หายากมากอาจมีอุณหภูมิเย็นถึง 490 ° C, [51]และโคมาติไนต์แมกมาสอาจร้อนมากถึง ที่ 1600 ° C [52]นี่คืออุณหภูมิของหินหนืดที่ถูกอัดขึ้นมาที่พื้นผิว พบแมกมาสเป็นครั้งคราวระหว่างการขุดเจาะในพื้นที่ความร้อนใต้พิภพรวมถึงการขุดเจาะในฮาวายที่เจาะตัวแม็กมาดาซิติกที่ความลึก 2,488 ม. (8,163 ฟุต) อุณหภูมิของหินหนืดนี้อยู่ที่ประมาณ 1,050 ° C (1922 ° F) อุณหภูมิของแมกมาสที่ลึกกว่าจะต้องอนุมานได้จากการคำนวณทางทฤษฎีและการไล่ระดับความร้อนใต้พิภพ [12]
แมกมาสส่วนใหญ่มีผลึกของแข็งแขวนลอยอยู่ในของเหลว สิ่งนี้บ่งชี้ว่าอุณหภูมิของหินหนืดอยู่ระหว่างโซลิดัสซึ่งถูกกำหนดให้เป็นอุณหภูมิที่หินหนืดแข็งตัวสมบูรณ์และลิควิดซึ่งกำหนดเป็นอุณหภูมิที่หินหนืดเป็นของเหลวอย่างสมบูรณ์ [13]การคำนวณอุณหภูมิโซลิดัสที่ระดับความลึกที่เป็นไปได้แสดงให้เห็นว่าหินหนืดที่เกิดขึ้นใต้พื้นที่ของการแยกเริ่มต้นที่อุณหภูมิประมาณ 1300 ° C ถึง 1500 ° C แมกมาที่เกิดจากขนนกชั้นนอกอาจร้อนถึง 1600 ° C อุณหภูมิของหินหนืดที่เกิดขึ้นในเขตมุดตัวซึ่งไอน้ำช่วยลดอุณหภูมิการหลอมเหลวอาจต่ำถึง 1,060 ° C [53]
ความหนาแน่น
ความหนาแน่นของแมกมาส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบโดยมีปริมาณเหล็กเป็นตัวแปรที่สำคัญที่สุด แมกมาสยังขยายตัวเล็กน้อยที่ความดันต่ำและอุณหภูมิที่สูงขึ้น [54]
ประเภท | ความหนาแน่น (กก. / ม. 3 ) |
---|---|
หินหนืดบะซอลต์ | 2650–2800 [54] |
หินหนืดแอนดีไซต์ | พ.ศ. 2450–2500 [54] |
หินหนืดไรโอไลต์ | พ.ศ. 2180–2250 [54] |
เมื่อหินหนืดเข้าใกล้พื้นผิวก๊าซที่ละลายในหินหนืดจะเริ่มฟองออกจากของเหลว ฟองอากาศเหล่านี้ช่วยลดความหนาแน่นของหินหนืดได้อย่างมีนัยสำคัญและช่วยผลักดันให้ลอยขึ้นสู่ผิวน้ำมากขึ้น [55]
ต้นกำเนิด
อุณหภูมิภายในโลกอธิบายโดยการไล่ระดับความร้อนใต้พิภพซึ่งเป็นอัตราการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิตามความลึก การไล่ระดับความร้อนใต้พิภพถูกสร้างขึ้นโดยความสมดุลระหว่างความร้อนผ่านการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีในภายในโลกและการสูญเสียความร้อนจากพื้นผิวโลก ร้อนใต้พิภพลาดเฉลี่ยประมาณ 25 ° C / กม. ในชนชั้นของโลก แต่คราวนี้แตกต่างกันไปตามภูมิภาคจากจุดต่ำสุด 5-10 องศาเซลเซียส / กมภายในร่องลึกมหาสมุทรและโซนเหลื่อมไป 30-80 ° C / กม. ตามแนวกลาง สันเขา -oceanหรือใกล้ขนนกเสื้อคลุม [56]การไล่ระดับสีจะมีความชันน้อยลงโดยมีความลึกลดลงเหลือเพียง 0.25 ถึง 0.3 ° C / km ในเสื้อคลุมซึ่งการพาความร้อนที่ช้าจะถ่ายเทความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ การไล่ระดับความร้อนใต้พิภพโดยเฉลี่ยไม่สูงชันพอที่จะนำหินไปยังจุดหลอมเหลวที่ใดก็ได้ในเปลือกโลกหรือเสื้อชั้นบนดังนั้นแมกมาจึงเกิดขึ้นเฉพาะในกรณีที่การไล่ระดับความร้อนใต้พิภพสูงชันผิดปกติหรือจุดหลอมเหลวของหินต่ำผิดปกติ อย่างไรก็ตามการขึ้นลงของหินหนืดสู่พื้นผิวในสภาพแวดล้อมดังกล่าวเป็นกระบวนการที่สำคัญที่สุดในการขนส่งความร้อนผ่านเปลือกโลก [57]
หินอาจละลายเพื่อตอบสนองต่อการลดลงของความดัน[58]ต่อการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบ (เช่นการเติมน้ำ) [59]อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น[60]หรือการรวมกันของกระบวนการเหล่านี้ [61]กลไกอื่น ๆ เช่นการละลายจากผลกระทบของอุกกาบาตมีความสำคัญน้อยกว่าในปัจจุบัน แต่ผลกระทบระหว่างการสะสมของโลกทำให้เกิดการละลายอย่างกว้างขวางและรอบนอกหลายร้อยกิโลเมตรของโลกในยุคแรกอาจเป็นมหาสมุทรของหินหนืด [62]ผลกระทบของอุกกาบาตขนาดใหญ่ในช่วงไม่กี่ร้อยล้านปีที่ผ่านมาได้รับการเสนอให้เป็นกลไกหนึ่งที่รับผิดชอบต่อการเกิด magmatism ของหินบะซอลต์ที่กว้างขวางของจังหวัดที่มีหินอัคนีขนาดใหญ่หลายแห่ง [63]
การบีบอัด
การละลายของการบีบอัดเกิดขึ้นเนื่องจากความดันลดลง [64]เป็นกลไกที่สำคัญที่สุดในการผลิตหินหนืดจากชั้นบน [65]
โซลิดัสอุณหภูมิของหินมากที่สุด (อุณหภูมิด้านล่างที่พวกเขาเป็นของแข็งอย่างสมบูรณ์) เพิ่มขึ้นด้วยการเพิ่มความดันในกรณีที่ไม่มีน้ำ เพอริโดไทต์ที่ความลึกในเสื้อคลุมของโลกอาจร้อนกว่าอุณหภูมิโซลิดัสในระดับที่ตื้นกว่า หากหินดังกล่าวลอยขึ้นในระหว่างการพาความร้อนของเสื้อคลุมที่เป็นของแข็งมันจะเย็นลงเล็กน้อยเมื่อมันขยายตัวในกระบวนการอะเดียแบติกแต่ความเย็นจะอยู่ที่ประมาณ 0.3 ° C ต่อกิโลเมตรเท่านั้น การศึกษาทดลองของตัวอย่างเพอริโดไทต์ที่เหมาะสมแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิโซลิดัสเพิ่มขึ้น 3 ° C ถึง 4 ° C ต่อกิโลเมตร ถ้าหินลอยขึ้นไปไกลพอมันจะเริ่มละลาย ละอองละลายสามารถรวมตัวกันเป็นปริมาตรที่ใหญ่ขึ้นและถูกบุกรุกขึ้นไป กระบวนการหลอมจากการเคลื่อนที่ขึ้นด้านบนของเสื้อคลุมทึบมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อวิวัฒนาการของโลก [66]
การละลายของการบีบอัดทำให้เกิดเปลือกโลกที่สันเขากลางมหาสมุทรทำให้เป็นแหล่งหินหนืดที่สำคัญที่สุดบนโลก [65]นอกจากนี้ยังทำให้เกิดภูเขาไฟในพื้นที่ภายในเช่นยุโรปแอฟริกาและพื้นทะเลแปซิฟิก ภูเขาไฟภายในเพลทเกิดจากการเพิ่มขึ้นของขนนกหรือการขยายภายในโดยความสำคัญของแต่ละกลไกเป็นหัวข้อของการวิจัยอย่างต่อเนื่อง [67]
ผลกระทบของน้ำและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
การเปลี่ยนแปลงขององค์ประกอบของหินที่รับผิดชอบต่อการสร้างหินหนืดมากที่สุดคือการเติมน้ำ น้ำจะลดอุณหภูมิโซลิดัสของหินที่ความดันที่กำหนด ตัวอย่างเช่นที่ความลึกประมาณ 100 กิโลเมตรเพอริโดไทต์จะเริ่มละลายใกล้ 800 ° C เมื่อมีน้ำมากเกินไป แต่ใกล้หรือสูงกว่าประมาณ 1,500 ° C ในกรณีที่ไม่มีน้ำ [68]น้ำถูกขับออกจากเปลือกโลกมหาสมุทรในเขตมุดตัวและทำให้เกิดการละลายในเสื้อคลุมที่วางอยู่ ไฮดรัสแมกมาประกอบด้วยหินบะซอลต์และแอนดีไซต์เกิดขึ้นทั้งทางตรงและทางอ้อมอันเป็นผลมาจากการคายน้ำในระหว่างกระบวนการย่อยสลาย แมกดังกล่าวและผู้ที่ได้รับมาจากพวกเขาสร้างขึ้นโค้งเกาะเช่นผู้ที่อยู่ในวงแหวนแห่งไฟแปซิฟิก [69] magmas เหล่านี้ในรูปแบบหินCalc ด่างชุดเป็นส่วนสำคัญของเปลือกทวีป [70]
การเพิ่มก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นสาเหตุของการก่อตัวของหินหนืดที่มีความสำคัญน้อยกว่าการเติมน้ำ แต่การกำเนิดของแม็กมาสที่ไม่อิ่มตัวของซิลิกาบางชนิดมีสาเหตุมาจากการที่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มีอำนาจเหนือน้ำในบริเวณแหล่งที่มาของเปลือกโลก เมื่อมีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์การทดลองบันทึกว่าอุณหภูมิของเพอริโดไทต์โซลิดัสลดลงประมาณ 200 ° C ในช่วงความดันแคบที่ความกดดันที่สอดคล้องกับความลึกประมาณ 70 กม. ที่ความลึกมากขึ้นคาร์บอนไดออกไซด์จะมีผลมากกว่า: ที่ความลึกประมาณ 200 กม. อุณหภูมิของการหลอมเริ่มต้นขององค์ประกอบเพอริโดไทต์อัดลมถูกกำหนดให้ต่ำกว่าองค์ประกอบเดียวกันที่ 450 ° C ถึง 600 ° C สำหรับองค์ประกอบเดียวกันโดยไม่มีคาร์บอนไดออกไซด์ [71]แมกมาของหินชนิดเช่นnephelinite , carbonatiteและkimberliteอยู่ในหมู่ผู้ที่อาจจะสร้างต่อไปนี้การไหลเข้าของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เข้าไปในเสื้อคลุมที่ระดับความลึกมากกว่าประมาณ 70 กิโลเมตร [72] [73]
อุณหภูมิเพิ่มขึ้น
การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิเป็นกลไกทั่วไปในการก่อตัวของหินหนืดภายในเปลือกโลก การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิดังกล่าวอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากการแทรกซึมของหินหนืดขึ้นจากเสื้อคลุม อุณหภูมิยังสามารถเกินโซลิดัสของหินเปลือกโลกในเปลือกทวีปหนาโดยการบีบอัดที่ขอบจาน [74]รอยต่อของแผ่นเปลือกโลกระหว่างมวลทวีปอินเดียและเอเชียเป็นตัวอย่างที่ได้รับการศึกษามาเป็นอย่างดีเนื่องจากที่ราบสูงทิเบตทางตอนเหนือของเขตแดนมีเปลือกโลกหนาประมาณ 80 กิโลเมตรซึ่งมีความหนาประมาณสองเท่าของเปลือกทวีปปกติ การศึกษาความต้านทานไฟฟ้าที่อนุมานได้จากข้อมูลสนามแม่เหล็กได้ตรวจพบชั้นที่ดูเหมือนจะมีซิลิเกตละลายและทอดยาวอย่างน้อย 1,000 กิโลเมตรภายในเปลือกชั้นกลางตามขอบด้านใต้ของที่ราบสูงทิเบต [75]หินแกรนิตและหินไรโอไลต์เป็นหินอัคนีประเภทหนึ่งที่มักถูกตีความว่าเป็นผลิตภัณฑ์จากการหลอมละลายของเปลือกโลกเนื่องจากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิอาจส่งผลให้การหลอมละลายของธรณีภาคลากลงมาในเขตมุดตัว
กระบวนการหลอม

เมื่อหินละลายพวกมันจะทำในช่วงอุณหภูมิหนึ่งเนื่องจากหินส่วนใหญ่ทำมาจากแร่ธาตุหลายชนิดซึ่งทั้งหมดมีจุดหลอมเหลวที่แตกต่างกัน อุณหภูมิที่การหลอมครั้งแรกปรากฏขึ้น (โซลิดัส) ต่ำกว่าอุณหภูมิหลอมละลายของแร่ธาตุบริสุทธิ์ชนิดใดชนิดหนึ่ง คล้ายกับการลดลงของจุดหลอมเหลวของน้ำแข็งเมื่อผสมกับเกลือ การหลอมครั้งแรกเรียกว่ายูเทคติกและมีองค์ประกอบที่ขึ้นอยู่กับการรวมกันของแร่ธาตุที่มีอยู่ [76]
ตัวอย่างเช่นส่วนผสมของอนอร์ไทต์และไดออปไซด์ซึ่งเป็นแร่ธาตุเด่นสองชนิดในหินบะซอลต์จะเริ่มละลายที่อุณหภูมิประมาณ 1274 ° C ซึ่งต่ำกว่าอุณหภูมิหลอมละลาย 1392 ° C สำหรับไดออปไซด์บริสุทธิ์และ 1553 ° C สำหรับอนอร์ไทต์บริสุทธิ์ การหลอมที่เกิดขึ้นประกอบด้วย anorthite ประมาณ 43 wt% [77]เมื่อเพิ่มความร้อนเพิ่มเติมให้กับหินอุณหภูมิจะยังคงอยู่ที่ 1274 ° C จนกว่าอนอร์ไทต์หรือไดออปไซด์จะละลายจนหมด จากนั้นอุณหภูมิจะสูงขึ้นเมื่อแร่ที่เหลือยังคงละลายอยู่ซึ่งจะเลื่อนองค์ประกอบการหลอมออกไปจากยูเทคติก ตัวอย่างเช่นหากเนื้อหาของ anorthite มากกว่า 43% อุปทานทั้งหมดของ diopside จะละลายที่ 1274 ° C พร้อมกับ anorthite มากพอที่จะทำให้การหลอมละลายที่องค์ประกอบยูเทคติก การให้ความร้อนเพิ่มเติมทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆเนื่องจากอนอ ธ ไทต์ที่เหลือจะค่อยๆละลายและการละลายจะอุดมไปด้วยของเหลวอนอ ธ ไทต์มากขึ้น หากส่วนผสมมี anorthite ส่วนเกินเพียงเล็กน้อยสิ่งนี้จะละลายก่อนที่อุณหภูมิจะสูงกว่า 1274 ° C ถ้าส่วนผสมเป็นอนอร์ไทต์เกือบทั้งหมดอุณหภูมิจะถึงจุดหลอมเหลวของอนอร์ไทต์บริสุทธิ์ก่อนที่อนอร์ไทต์ทั้งหมดจะละลาย หากปริมาณอนอร์ไทต์ของส่วนผสมน้อยกว่า 43% อนอร์ไทต์ทั้งหมดจะละลายที่อุณหภูมิยูเทคติกพร้อมกับส่วนหนึ่งของไดออปไซด์และไดออปไซด์ที่เหลือจะค่อยๆละลายเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง [76]
เนื่องจากการละลายแบบยูเทคติกองค์ประกอบของการหลอมจึงแตกต่างจากหินต้นทางค่อนข้างมาก ตัวอย่างเช่นส่วนผสมของ anorthite 10% กับ diopside อาจพบการละลายบางส่วนประมาณ 23% ก่อนที่การหลอมจะเบี่ยงเบนไปจากยูเทคติกซึ่งมีองค์ประกอบประมาณ 43% anorthite ผลของการละลายบางส่วนนี้สะท้อนให้เห็นในองค์ประกอบของแมกมาสที่แตกต่างกัน การหลอมบางส่วนในระดับต่ำ (2% ถึง 4%) สามารถทำให้เกิดแมกมาสที่มีความเป็นด่างสูงเช่นเมลลิไลท์ในขณะที่การหลอมบางส่วนในระดับที่มากขึ้น (8% ถึง 11%) สามารถผลิตอัลคาไลโอลิวีนบะซอลต์ได้ [78]แมกมาในมหาสมุทรน่าจะเกิดจากการละลายบางส่วน 3% ถึง 15% ของหินต้นทาง [79]บางปิดรูรั่วด่าง granitoidsอาจจะเกิดจากการมีระดับสูงของการละลายบางส่วนเท่าที่ 15% ถึง 30% [80] magmas สูงแมกนีเซียมเช่นkomatiiteและpicriteยังอาจจะเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีระดับสูงของการหลอมละลายของหินเสื้อคลุม [81]
องค์ประกอบทางเคมีบางอย่างเรียกว่าองค์ประกอบที่เข้ากันไม่ได้มีการรวมกันของรัศมีไอออนิกและประจุไอออนิกซึ่งแตกต่างจากองค์ประกอบที่มีอยู่มากในหินต้นทาง ไอออนขององค์ประกอบเหล่านี้พอดีกับโครงสร้างของแร่ธาตุที่ประกอบเป็นหินต้นทางและพร้อมที่จะปล่อยให้แร่ธาตุที่เป็นของแข็งกลายเป็นความเข้มข้นสูงในการหลอมที่เกิดจากการหลอมบางส่วนในระดับต่ำ องค์ประกอบที่เข้ากันไม่ได้โดยทั่วไปจะประกอบด้วยโพแทสเซียม , แบเรียม , ซีเซียมและรูบิเดียมซึ่งมีขนาดใหญ่และการเรียกเก็บเงินอย่างอ่อน (ขนาดใหญ่ไอออน lithophile องค์ประกอบหรือ Liles) เช่นเดียวกับองค์ประกอบที่มีไอออนดำเนินการค่าใช้จ่ายสูง (องค์ประกอบสูงฟิลด์ความแข็งแรง หรือ HSFEs) ซึ่งรวมถึงองค์ประกอบต่างๆเช่นเซอร์โคเนียม , ไนโอเบียม , ฮาฟเนียม , แทนทาลัมที่องค์ประกอบที่หายากของโลกและแอกทิไนด์ โพแทสเซียมจะกลายเป็นอุดมดังนั้นในการละลายที่ผลิตโดยในระดับที่ต่ำมากของการละลายบางส่วนว่าเมื่อแมกมาภายหลัง Cools และแข็งตัวมันเป็น potassic หินที่ผิดปกติเช่นlamprophyre , lamproiteหรือkimberlite [82]
เมื่อหินละลายเพียงพอลูกโลกขนาดเล็กที่หลอมละลาย (โดยทั่วไปจะเกิดขึ้นระหว่างเม็ดแร่) จะเชื่อมติดกันและทำให้หินอ่อนตัวลง ภายใต้ความกดดันภายในโลกการละลายเพียงเล็กน้อยเพียงเศษเสี้ยวหนึ่งของการหลอมบางส่วนอาจเพียงพอที่จะทำให้การหลอมถูกบีบออกจากแหล่งกำเนิด [83] การละลายจะแยกตัวออกจากหินต้นทางอย่างรวดเร็วเมื่อระดับการหลอมบางส่วนเกิน 30% อย่างไรก็ตามโดยปกติแล้วหินที่มาจากหินหนืดน้อยกว่า 30% จะละลายก่อนที่ความร้อนจะหมดลง [84]
Pegmatiteอาจเกิดจากการหลอมบางส่วนของเปลือกโลกในระดับต่ำ [85]บางหินแกรนิต -composition magmas มียูเทคติก (หรือ cotectic) ละลายและพวกเขาอาจจะเกิดจากต่ำไปสูงองศาของการละลายบางส่วนของเปลือกโลกเช่นเดียวกับเศษผลึก [86]
วิวัฒนาการของแมกมาส

แม็กมาสส่วนใหญ่จะละลายอย่างสมบูรณ์เพียงส่วนเล็ก ๆ ของประวัติศาสตร์เท่านั้น โดยทั่วไปแล้วพวกมันเป็นส่วนผสมของการหลอมและคริสตัลและบางครั้งก็เป็นฟองก๊าซด้วย [14] การละลายผลึกและฟองอากาศมักจะมีความหนาแน่นต่างกันดังนั้นพวกมันจึงสามารถแยกออกจากกันได้เมื่อแม็กมาสมีวิวัฒนาการ [87]
เมื่อหินหนืดเย็นตัวลงแร่ธาตุมักจะตกผลึกจากการหลอมที่อุณหภูมิต่างกัน สิ่งนี้คล้ายกับกระบวนการหลอมดั้งเดิมในทางกลับกัน อย่างไรก็ตามเนื่องจากโดยปกติแล้วการหลอมละลายจะแยกตัวออกจากหินแหล่งเดิมและเคลื่อนไปที่ระดับความลึกที่ตื้นกว่ากระบวนการตกผลึกแบบย้อนกลับจึงไม่เหมือนกันอย่างแน่นอน ตัวอย่างเช่นถ้าการหลอมละลายเท่ากับ 50% ของไดออปไซด์และอนอร์ไทต์อย่างละ 50 อนอ ธ ไทต์จะเริ่มตกผลึกจากการหลอมที่อุณหภูมิค่อนข้างสูงกว่าอุณหภูมิยูเทคติกที่ 1274 ° C สิ่งนี้จะเปลี่ยนการหลอมที่เหลือไปสู่องค์ประกอบยูเทคติกที่ 43% diopside ยูเทคติกอยู่ที่ 1274 ° C ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่ไดออปไซด์และอนอร์ไทต์เริ่มตกผลึกด้วยกัน ถ้าการหลอมละลายเท่ากับ 90% ไดออปไซด์ไดออปไซด์จะเริ่มตกผลึกก่อนจนกว่าจะถึงยูเทคติก [88]
หากผลึกยังคงแขวนลอยอยู่ในการหลอมกระบวนการตกผลึกจะไม่เปลี่ยนองค์ประกอบโดยรวมของการหลอมรวมกับแร่ที่เป็นของแข็ง สถานการณ์นี้จะอธิบายว่าequillibrium ตกผลึก อย่างไรก็ตามในชุดของการทดลองในปี 1915 ปิดท้ายกระดาษของเขาตกผลึก-ความแตกต่างในของเหลวซิลิเกต , [89] นอร์แมนลิตรเวนแสดงให้เห็นว่าผลึกของฟันม้าโอลิและ diopside ที่ตกผลึกออกมาจากการระบายความร้อนละลายของforsterite , diopside และซิลิกาจะจม ผ่านการหลอมละลายตามมาตราส่วนเวลาที่เกี่ยวข้องกับธรณีวิทยา นักธรณีวิทยาภายหลังพบหลักฐานข้อมูลมากเช่นเศษผลึก [87]
เมื่อผลึกแยกตัวออกจากหินหนืดแล้วแมกมาที่เหลือจะมีองค์ประกอบที่แตกต่างจากแมกมาแม่ ยกตัวอย่างเช่นหนืดขององค์ประกอบ gabbroic สามารถผลิตละลายตกค้างของหินองค์ประกอบถ้าผลึกที่เกิดขึ้นในช่วงต้นจะแยกออกจากหินหนืด [90] Gabbro อาจมีอุณหภูมิliquidusใกล้ 1,200 ° C, [91]และส่วนผสมของหินแกรนิตที่เป็นอนุพันธ์ละลายอาจมีอุณหภูมิ liquidus ต่ำถึงประมาณ 700 ° C [92] องค์ประกอบที่เข้ากันไม่ได้จะกระจุกตัวอยู่ในซากสุดท้ายของหินหนืดระหว่างการตกผลึกแบบเศษส่วนและในการหลอมครั้งแรกที่เกิดขึ้นระหว่างการหลอมบางส่วน: กระบวนการใดกระบวนการหนึ่งสามารถก่อตัวของหินหนืดที่ตกผลึกเป็นเพ็กมาไทต์ซึ่งเป็นประเภทหินที่เสริมด้วยองค์ประกอบที่เข้ากันไม่ได้ ชุดปฏิกิริยาของ Bowenมีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจลำดับของการตกผลึกแบบเศษส่วนของหินหนืดในอุดมคติ
องค์ประกอบของหินหนืดสามารถพิจารณาได้จากกระบวนการอื่นที่ไม่ใช่การละลายบางส่วนและการตกผลึกแบบเศษส่วน ตัวอย่างเช่นแม็กมาสมักมีปฏิสัมพันธ์กับหินที่พวกมันล่วงล้ำทั้งโดยการหลอมหินเหล่านั้นและโดยการทำปฏิกิริยากับหินเหล่านั้น การดูดซึมใกล้หลังคาของห้องแมกมาและการตกผลึกแบบเศษส่วนใกล้ฐานของมันสามารถเกิดขึ้นพร้อมกันได้ แมกมาสขององค์ประกอบที่แตกต่างกันสามารถผสมผสานกันได้ ในบางกรณีการหลอมเหลวสามารถแยกองค์ประกอบที่ตัดกันไม่ได้ออกเป็นสองส่วน [93]
Magmas หลัก
เมื่อละลายหินของเหลวเป็นหินหนืดหลัก แมกมาหลักไม่ได้ผ่านการเปลี่ยนแปลงใด ๆ และแสดงถึงองค์ประกอบเริ่มต้นของแมกมา [94]ในทางปฏิบัติเป็นการยากที่จะระบุแมกมาหลักอย่างชัดเจน[95]แม้ว่าจะมีการเสนอว่าโบไนต์เป็นแอนดีไซต์ที่ตกผลึกจากหินหนืดหลัก [96]ยิ่งใหญ่เลสเบี้ยนของซิมบับเวยังได้รับการตีความว่าเป็นหินก้อนจากหินหนืดหลัก [97]การตีความleucosomesของmigmatitesเป็น magmas หลักนั้นขัดแย้งกับข้อมูลของเพทายซึ่งชี้ให้เห็นว่า leucosomes เป็นสารตกค้าง ( หินที่สะสม ) ที่เหลือจากการสกัดหินหนืดหลัก [98]
แมกมาผู้ปกครอง
เมื่อไม่สามารถค้นหาองค์ประกอบของหินหนืดดั้งเดิมหรือปฐมภูมิได้มักจะมีประโยชน์ในการพยายามระบุแมกมาของผู้ปกครอง [95]แมกผู้ปกครองเป็นองค์ประกอบของแมกมาจากการที่ในช่วงที่สังเกตของหินหนืดเคมีได้รับมาจากกระบวนการของความแตกต่างของหินอัคนี ไม่จำเป็นต้องเป็นการหลอมแบบดั้งเดิม [99]
ตัวอย่างเช่นชุดของการไหลของหินบะซอลต์จะถือว่าเกี่ยวข้องกัน องค์ประกอบจากที่พวกเขาพอจะผลิตโดยเศษผลึกจะเรียกว่าแมกมาผู้ปกครอง แบบจำลองการตกผลึกแบบเศษส่วนจะถูกสร้างขึ้นเพื่อทดสอบสมมติฐานที่ว่าพวกเขาแบ่งปันหินหนืดของผู้ปกครองทั่วไป
การย้ายถิ่นและการแข็งตัว
แมกมาพัฒนาขึ้นภายในแมนเทิลหรือเปลือกโลกโดยที่อุณหภูมิและสภาวะความดันเอื้อต่อสถานะหลอมเหลว หลังจากก่อตัวแล้วหินหนืดจะลอยขึ้นสู่พื้นผิวโลกเนื่องจากมีความหนาแน่นต่ำกว่าหินต้นทาง [100]ในขณะที่มันเคลื่อนตัวผ่านเปลือกโลกหินหนืดอาจรวมตัวและอาศัยอยู่ในห้องแมกมา (แม้ว่างานล่าสุดจะชี้ให้เห็นว่าหินหนืดอาจถูกเก็บไว้ในโซนข้าวต้มที่มีผลึกคริสตัลทรานส์ - ครัสตัลมากกว่าที่จะเป็นช่องว่างของแมกมาที่เป็นของเหลว[7] ) แมกมาสามารถคงอยู่ในห้องจนกว่ามันจะเย็นตัวและตกผลึกจนกลายเป็นหินที่ล่วงล้ำมันจะปะทุเป็นภูเขาไฟหรือเคลื่อนตัวเข้าไปในห้องแมกมาอื่น
พลูโตนิสม์
เมื่อหินหนืดเย็นตัวจะเริ่มก่อตัวเป็นขั้นตอนของแร่ที่เป็นของแข็ง บางส่วนของการชำระเหล่านี้ที่ด้านล่างของหนืดห้องรูปcumulatesที่อาจจะในรูปแบบซิสบุกรุกชั้น แมกมาที่เย็นตัวลงอย่างช้าๆภายในห้องแมกมามักจะกลายร่างเป็นหินพลูโตนิกเช่นแกบโบรไดโอไรต์และหินแกรนิตขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของหินหนืด หรือถ้าเป็นหินหนืดปะทุขึ้นมันเป็นหินภูเขาไฟเช่นหินบะซอล , andesiteและrhyolite (เทียบเท่า extrusive ของ gabbro, diorite และหินแกรนิตตามลำดับ)
ภูเขาไฟ
แม็กม่าที่อัดลงบนพื้นผิวในระหว่างการระเบิดของภูเขาไฟที่เรียกว่าลาวา ลาวาเย็นตัวและแข็งตัวค่อนข้างเร็วเมื่อเทียบกับหินหนืดใต้ดิน การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วนี้ไม่อนุญาตให้คริสตัลขยายตัวมากและส่วนหนึ่งของการหลอมไม่ตกผลึกเลยกลายเป็นแก้ว โขดหินส่วนใหญ่ประกอบด้วยแก้วภูเขาไฟ ได้แก่รัค , กอเรียและหินภูเขาไฟ
ก่อนและระหว่างการปะทุของภูเขาไฟ, สารระเหยเช่น CO 2และ H 2 O บางส่วนออกจากละลายผ่านกระบวนการที่เรียกว่าexsolution แม็กม่าที่มีเนื้อหาน้ำต่ำจะกลายเป็นมากขึ้นความหนืด หากการคายประจุครั้งใหญ่เกิดขึ้นเมื่อหินหนืดพุ่งสูงขึ้นในระหว่างการระเบิดของภูเขาไฟการปะทุที่เกิดขึ้นมักจะระเบิดได้
ใช้ในการผลิตพลังงาน
โครงการขุดเจาะไอซ์แลนด์ลึกในขณะที่การขุดเจาะหลุมหลาย 5,000 เมตรในความพยายามที่จะควบคุมความร้อนในหินภูเขาไฟใต้พื้นผิวของไอซ์แลนด์, หลงกระเป๋าของหินหนืดที่ 2,100 เมตรในปี 2009 เพราะนี่เป็นเพียงครั้งที่สามในประวัติศาสตร์ที่บันทึกไว้ ถึงแมกมาแล้ว IDDP จึงตัดสินใจลงทุนในหลุมนี้โดยตั้งชื่อว่า IDDP-1
กล่องเหล็กซีเมนต์ถูกสร้างขึ้นในหลุมโดยมีการเจาะที่ด้านล่างใกล้กับหินหนืด อุณหภูมิและความดันสูงของไอน้ำแมกมาถูกนำมาใช้เพื่อสร้างกำลังไฟ 36 เมกะวัตต์ทำให้ IDDP-1 เป็นระบบความร้อนใต้พิภพที่ปรับปรุงด้วยแมกมาแห่งแรกของโลก [101]
อ้างอิง
- ^ "ความหมายของแม็กม่า" Merriam-Webster พจนานุกรม Merriam-Webster สืบค้นเมื่อ28 ตุลาคม 2561 .
- ^ โบเวนนอร์แมนแอล. (2490). "MAGMAS". สมาคมธรณีวิทยาแห่งอเมริกา Bulletin 58 (4): 263. ดอย : 10.1130 / 0016-7606 (2490) 58 [263: M] 2.0.CO; 2 . ISSN 0016-7606
- ^ กรีลีย์, โรนัลด์; Schneid, Byron D. (1991-11-15). "การสร้างแมกมาบนดาวอังคาร: จำนวนอัตราและการเปรียบเทียบกับโลกดวงจันทร์และดาวศุกร์" วิทยาศาสตร์ . 254 (5034): 996–998 รหัสไปรษณีย์ : 1991Sci ... 254..996G . ดอย : 10.1126 / science.254.5034.996 . ISSN 0036-8075 PMID 17731523 S2CID 206574665
- ^ Spera, Frank J. (2000), "Physical Properties of Magma", ใน Sigurdsson, Haraldur (หัวหน้าบรรณาธิการ) (ed.), Encyclopedia of Volcanoes , Academic Press , หน้า 171–190, ISBN 978-0126431407
- ^ ฟาวล์เจอร์ GR (2010). แผ่นเทียบกับขนนก: เป็นความขัดแย้งทางธรณีวิทยา ไวลีย์ - แบล็กเวลล์ ISBN 978-1-4051-6148-0.
- ^ Detrick, RS; บูล, ป.; เวรา, อี.; พึมพำเจ.; ออร์คัต, เจ.; แมดเซนเจ; นายหน้า, T. (1987). "การถ่ายภาพคลื่นไหวสะเทือนแบบหลายช่องทางของห้องหินหนืดของเปลือกโลกตามแนวขึ้นแปซิฟิกตะวันออก" ธรรมชาติ . 326 (6108): 35–41. รหัสไปรษณีย์ : 1987Natur.326 ... 35D . ดอย : 10.1038 / 326035a0 . ISSN 0028-0836 S2CID 4311642
- ^ ก ข สปาร์กส์, อาร์สตีเฟนเจ.; Cashman, Katharine V. (2017). "ระบบแมกมาแบบไดนามิก: ผลกระทบสำหรับการพยากรณ์การระเบิดของภูเขาไฟ" องค์ประกอบ 13 (1): 35–40. ดอย : 10.2113 / gselements.13.1.35 . ISSN 1811-5209
- ^ ก ข MCBIRNEY, AR; ไม่มี, RM (1979-08-01). "Crystallization and Layering of the Skaergaard Intrusion" . วารสาร Petrology . 20 (3): 487–554 รหัสไปรษณีย์ : 1979JPet ... 20..487M . ดอย : 10.1093 / petrology / 20.3.487 . ISSN 0022-3530
- ^ สว่านนักวิทยาศาสตร์ฮิตของแม็กม่า: เฉพาะครั้งที่สามในบันทึก , UC Davis ข่าวและข้อมูล, 26 มิถุนายน 2009
- ^ Magma ค้นพบในแหล่งกำเนิดเป็นครั้งแรก Physorg (16 ธันวาคม 2551)
- ^ Puna Dacite Magma ที่ Kilauea: การขุดเจาะโปสเตอร์ Magma ที่ไม่คาดคิด , 2008 Eos Trans AGU, 89 (53), การประชุมฤดูใบไม้ร่วง.
- ^ ก ข เทปโลว์วิลเลียม; มาร์ชบรูซ; ฮูเลนเจฟฟ์; สปีลแมน, พอล; คาเลกินี่, ไมค์; ฟิทช์เดวิด; ริคการ์ดวิลเลียม (2552). "dacite ละลายที่ Puna ความร้อนใต้พิภพทุน Wellfield, เกาะใหญ่ของฮาวาย" (PDF) รายการธุรกิจ GRC 33 : 989-994 สืบค้นเมื่อ8 กุมภาพันธ์ 2564 .
- ^ ก ข ฟิลพอตส์, แอนโธนี่อาร์.; อาเก, เจย์เจ. (2552). หลักการของปิโตรวิทยาที่เผาไหม้และแปรสภาพ (2nd ed.). Cambridge, UK: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ หน้า 19–20 ISBN 9780521880060.
- ^ ก ข ค Schmincke, Hans-Ulrich (2003). ภูเขาไฟ . เบอร์ลิน: Springer หน้า 49–50 ISBN 9783540436508.
- ^ ก ข ค Guijón, R.; เฮนริเกซ, เอฟ; นรัญโจ, จา (2554). "ทางธรณีวิทยาการพิจารณาทางภูมิศาสตร์และกฎหมายเพื่อการอนุรักษ์ที่ไม่ซ้ำเหล็กออกไซด์และซัลเฟอร์กระแสที่ El Laco และ Lastarria ภูเขาไฟคอมเพล็กซ์, เซ็นทรัลแอนดีสทางตอนเหนือของชิลี" Geoheritage . 3 (4): 99–315 ดอย : 10.1007 / s12371-011-0045-x . S2CID 129179725
- ^ ก ข ค ฮาร์ลอฟ, เดลาแวร์; และคณะ (2545). "อะพาไทต์-monazite ความสัมพันธ์ใน Kiirunavaara แร่แม่เหล็ก-อะพาไทต์เหนือสวีเดน" ธรณีวิทยาเคมี . 191 (1–3): 47–72 รหัสไปรษณีย์ : 2002ChGeo.191 ... 47H . ดอย : 10.1016 / s0009-2541 (02) 00148-1 .
- ^ Philpotts และปวดเมื่อย 2009 , PP. 19 131
- ^ Philpotts และปวดเมื่อย 2009 , PP. 132-133
- ^ Casq, RAF; ไรท์, JV (1987). ภูเขาไฟ successions Unwin Hyman Inc. น. 528. ISBN 978-0-04-552022-0.
- ^ a b c Philpotts & Ague 2009 , p. 23.
- ^ Philpotts และปวดเมื่อย 2009 , PP. 70-77
- ^ Schmincke 2003พี 132.
- ^ a b c Philpotts & Ague 2009 , p. 20.
- ^ บอนนิชเซนบี; คอฟฟ์แมน, DF (1987). "ลักษณะทางกายภาพของลาวาไรโอไลต์ไหลในจังหวัดภูเขาไฟ Snake River Plain ทางตะวันตกเฉียงใต้ของไอดาโฮ" สมาคมธรณีวิทยาแห่งอเมริกากระดาษพิเศษ เอกสารพิเศษของสมาคมธรณีวิทยาแห่งอเมริกา 212 : 119–145 ดอย : 10.1130 / SPE212-p119 . ISBN 0-8137-2212-8.
- ^ Schmincke 2003 , PP. 21-24,132,143
- ^ Philpotts และปวดเมื่อย 2009 , PP. 23-611
- ^ Takeuchi, Shingo (5 ตุลาคม 2554). "ความหนืดหนืด Preeruptive: การวัดที่สำคัญของแมก eruptibility" วารสารวิจัยธรณีฟิสิกส์ . 116 (B10): B10201 Bibcode : 2011JGRB..11610201T . ดอย : 10.1029 / 2554JB008243 .
- ^ Philpotts และปวดเมื่อย 2009 , PP. 1376-377
- ^ Philpotts และปวดเมื่อย 2009 , PP. 23-25
- ^ Philpotts และปวดเมื่อย 2009พี 53-55, 59-64
- ^ Schmincke 2003 , PP. 128-132
- ^ Arndt, NT (1994). “ Archean komatiites”. ใน Condie, KC (ed.) ประวัติศาสตร์วิวัฒนาการเปลือกโลก อัมสเตอร์ดัม: เอลส์เวียร์ น. 19. ISBN 978-0-444-81621-4.
- ^ Philpotts และปวดเมื่อย 2009 , PP. 399-400
- ^ Philpotts และปวดเมื่อย 2009 , PP. 139-148
- ^ Philpotts และปวดเมื่อย 2009 , PP. 606-607
- ^ "Stikine Volcanic Belt: ภูเขาภูเขาไฟ" . แคตตาล็อกของแคนาดาภูเขาไฟ สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 2009-03-07 . สืบค้นเมื่อ23 พฤศจิกายน 2550 .
- ^ Philpotts และปวดเมื่อย 2009พี 145.
- ^ Vic Camp, ภูเขาไฟทำงานอย่างไร, ประเภทของลาวาที่ผิดปกติ ,มหาวิทยาลัยแห่งรัฐซานดิเอโก , ธรณีวิทยา
- ^ Philpotts และปวดเมื่อย 2009 , PP. 396-397
- ^ เคลเลอร์, Jörg; Krafft, Maurice (พฤศจิกายน 1990). "กิจกรรม natrocarbonatite ที่สลายตัวได้ของ Oldoinyo Lengai มิถุนายน 2531" แถลงการณ์ภูเขาไฟวิทยา . 52 (8): 629–645 รหัสไปรษณีย์ : 1990BVol ... 52..629K . ดอย : 10.1007 / BF00301213 . S2CID 129106033
- ^ Pedone, ม.; อัยอัพพะ, อ.; Giudice, G.; กราสซ่า, ฉ.; Francofonte, โวลต์; เบิร์กส์สัน, บี; Ilyinskaya, E. (2014). "พริ้งวัดเลเซอร์ไดโอดของ hydrothermal / ภูเขาไฟ CO2 และผลกระทบต่องบประมาณ CO2 สากล" ของแข็งโลก 5 (2): 1209–1221 รหัสไปรษณีย์ : 2014SolE .... 5.1209P . ดอย : 10.5194 / se-5-1209-2014 .
- ^ Schmincke 2003พี 42.
- ^ Philpotts และปวดเมื่อย 2009 , PP. 244-250
- ^ a b Schmincke 2003 , p. 44.
- ^ Schmincke 2003 , PP. 38-41
- ^ พิงเคอร์ตัน, H.; แบกดัสซารอฟ, N. (2004). "ปรากฏการณ์ชั่วคราวในการไหลของลาวา vesicular โดยอาศัยการทดลองในห้องปฏิบัติการกับวัสดุอะนาล็อก" วารสารวิทยาภูเขาไฟและการวิจัยความร้อนใต้พิภพ . 132 (2–3): 115–136 Bibcode : 2004JVGR..132..115B . ดอย : 10.1016 / s0377-0273 (03) 00341-x .
- ^ Schmincke 2003 , PP. 39-40
- ^ Philpotts และปวดเมื่อย 2009พี 40.
- ^ Philpotts และปวดเมื่อย 2009พี 16.
- ^ วัดส์เวิร์ ธ , ฟาเบียนบี; Witcher เทย์เลอร์; โวเซ่น, แครอนอีเจ; เฮสส์ไคอูเว่; อันวินฮอลลี่อี; Scheu, Bettina; คาสโตร, โจนาธานเอ็ม; Dingwell, Donald B. (ธันวาคม 2018). "รวมพรั่งพรูออกมาระเบิดภูเขาไฟ silicic เลาะเลียบไปตามมัลติหนืดไปเปราะเปลี่ยนแปลง" การสื่อสารธรรมชาติ 9 (1): 4696. Bibcode : 2018NatCo ... 9.4696W . ดอย : 10.1038 / s41467-018-07187-w . ISSN 2041-1723 PMC 6224499 PMID 30409969
- ^ ไวเดนดอร์เฟอร์, D.; ชมิดท์เมกะวัตต์; Mattsson, HB (2017). "แหล่งกำเนิดทั่วไปของ carbonatite magmas" . ธรณีวิทยา . 45 (6): 507–510 Bibcode : 2017Geo .... 45..507W . ดอย : 10.1130 / G38801.1 .
- ^ เฮิร์ซเบิร์ก, ค.; อาซิโมว์พีดี; Arndt, น.; นิว, ย.; เลเชอร์, ซม.; ฟิตตัน JG; Cheadle, MJ; แซนเดอร์, ค.ศ. (2007). "อุณหภูมิในเสื้อคลุมรอบและขนนก: ข้อ จำกัด จาก basalts, picrites และ komatiites" ธรณีวิทยาธรณีฟิสิกส์, Geosystems 8 (2): n / a. Bibcode : 2007GGG ..... 8.2006H . ดอย : 10.1029 / 2006gc001390 . hdl : 20.500.11919 / 1080 . ISSN 1525-2027
- ^ Philpotts และปวดเมื่อย 2009 , PP. 593-597
- ^ a b c d usu.edu - Geology 326, "Properties of Magmas" , 2005-02-11
- ^ Schmincke 2003พี 50.
- ^ ริชาร์ดแมสซาชูเซตส์; ดันแคน, RA; Courtillot, VE (1989). "หินบะซอลต์น้ำท่วมและแทร็กจุดร้อน: ขนหัวและหาง" วิทยาศาสตร์ . 246 (4926): 103–107 รหัสไปรษณีย์ : 1989Sci ... 246..103R . ดอย : 10.1126 / science.246.4926.103 . PMID 17837768 S2CID 9147772
- ^ Philpotts และปวดเมื่อย 2009 , PP. 6-13
- ^ Geological Society of America, Plates, Plumes, And Paradigms , pp. 590 ff., 2005, ISBN 0-8137-2388-4
- ^ อาซิโมว์พีดี; ลังเมียร์ช. (2546). "ความสำคัญของน้ำต่อระบบการละลายของเสื้อคลุมในมหาสมุทร". ธรรมชาติ . 421 (6925): 815–820 Bibcode : 2003Natur.421..815A . ดอย : 10.1038 / nature01429 . ISSN 0028-0836 PMID 12594505 . S2CID 4342843
- ^ แคมป์เบล, IH (2005-12-01). "จังหวัดหินอัคนีขนาดใหญ่และสมมติฐานของขนนก Mantle Plume". องค์ประกอบ 1 (5): 265–269 ดอย : 10.2113 / gselements.1.5.265 . ISSN 1811-5209
- ^ Philpotts และปวดเมื่อย 2009 , PP. 591-599
- ^ Tonks, W. Brian; Melosh, H. Jay (25 มีนาคม 2536). "การก่อตัวของมหาสมุทรแมกมาเนื่องจากผลกระทบขนาดยักษ์". วารสารการวิจัยธรณีฟิสิกส์: ดาวเคราะห์ . 98 (E3): 5319–5333 รหัสไปรษณีย์ : 1993JGR .... 98.5319T . ดอย : 10.1029 / 92JE02726 .
- ^ โจนส์เอเดรียนพี; ราคา, G.David; ราคา, เนวิลล์เจ.; เดคาร์ลีพอลเอส; Clegg, Richard A. (กันยายน 2545). "ผลกระทบที่เกิดจากการหลอมละลายและการพัฒนาจังหวัดที่มีขนาดใหญ่ของอิก". โลกและดาวเคราะห์จดหมายวิทยาศาสตร์ 202 (3–4): 551–561 รหัสไปรษณีย์ : 2002E & PSL.202..551J . ดอย : 10.1016 / S0012-821X (02) 00824-5 .
- ^ เจฟฟ์ซีบราวน์; CJ Hawkesworth; RCL Wilson (1992). การทำความเข้าใจโลก (2nd ed.) สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ น. 93. ISBN 0-521-42740-1.
- ^ ข Philpotts, ปวดเมื่อยและ 2009 593
- ^ Philpotts & Auge 2009 , PP. 591-599
- ^ Homrighausen, S.; Geldmacher เจ; Hoernle, K.; รูนีย์, T. (2021). “ ภูเขาไฟอินทราเพลต”. สารานุกรมธรณีวิทยา : 52–59. ดอย : 10.1016 / B978-0-12-409548-9.12498-4 . ISBN 9780081029091.
- ^ โกรฟ TL; แชตเตอร์จี, น.; ปาร์แมนสว.; Medard, E. (2549). "อิทธิพลของ H 2 O ต่อการหลอมลิ่มห่ม". โลกและดาวเคราะห์จดหมายวิทยาศาสตร์ 249 (1–2): 74–89. รหัสไปรษณีย์ : 2006E & PSL.249 ... 74G . ดอย : 10.1016 / j.epsl.2006.06.043 .
- ^ Stern, Robert J. (2002), "Subduction zones", Reviews of Geophysics , 40 (4): 24–31, Bibcode : 2002RvGeo..40.1012S , doi : 10.1029 / 2001RG000108
- ^ Philpotts และปวดเมื่อย 2009 , PP. 374-380
- ^ ดาษคุปตะ, ร.; เฮิร์ชมันน์, มม. (2550). "ผลของความเข้มข้นคาร์บอเนตผันแปรต่อโซลิดัสของแมนเทิลเพอริโดไทต์". อเมริกันแร่ 92 (2–3): 370–379 Bibcode : 2007AmMin..92..370D . ดอย : 10.2138 / am.2007.2201 . S2CID 95932394
- ^ ไวลลีปีเตอร์เจ.; Huang, Wuu-Liang (กันยายน 2518) "อิทธิพลของ CO 2 ในการสร้างคาร์บอเนตและคิมเบอร์ไลต์" ธรรมชาติ . 257 (5524): 297–299 Bibcode : 1975Natur.257..297W . ดอย : 10.1038 / 257297a0 . S2CID 4267906
- ^ Philpotts และปวดเมื่อย 2009 , PP. 259-261, 394-397
- ^ Philpotts และปวดเมื่อย 2009 , PP. 597-599
- ^ อันสเวิร์ ธ , MJ; และคณะ (2548). "การไหลของเปลือกโลกของเทือกเขาหิมาลัยและทิเบตตอนใต้อนุมานจากข้อมูลแม่เหล็ก" ธรรมชาติ . 438 (7064): 78–81 รหัสไปรษณีย์ : 2005Natur.438 ... 78U . ดอย : 10.1038 / nature04154 . PMID 16267552 S2CID 4359642
- ^ a b Philpotts & Ague 2009 , หน้า195-197
- ^ ออสบอร์น, EF; ไต, DB (1952). "ระบบ diopside-forsterite-anorthite" (PDF) น. ญ. วิทย์ . 250 : 413-433 สืบค้นเมื่อ9 กุมภาพันธ์ 2564 .
- ^ Zou, Haibo; ซินด์เลอร์, อลัน (กุมภาพันธ์ 2539). "ข้อ จำกัด เกี่ยวกับระดับของการหลอมบางส่วนแบบไดนามิกและองค์ประกอบของแหล่งที่มาโดยใช้อัตราส่วนความเข้มข้นในแมกมาส" Geochimica et Cosmochimica Acta 60 (4): 711–717 Bibcode : 1996GeCoA..60..711Z . ดอย : 10.1016 / 0016-7037 (95) 00434-3 .
- ^ Haase, Karsten M. (ตุลาคม 2539). "ความสัมพันธ์ระหว่างอายุของพิโธสเฟียร์และองค์ประกอบของแมกมาสในมหาสมุทร: ข้อ จำกัด เกี่ยวกับการละลายบางส่วนแหล่งที่มาของเปลือกโลกและโครงสร้างทางความร้อนของแผ่นเปลือกโลก" โลกและดาวเคราะห์จดหมายวิทยาศาสตร์ 144 (1–2): 75–92 รหัสไปรษณีย์ : 1996E & PSL.144 ... 75H . ดอย : 10.1016 / 0012-821X (96) 00145-8 .
- ^ Farahat, Esam S.; ซากิ, ราฟาต; เฮาเซนเบอร์เกอร์คริสตอฟ; Sami, Mabrouk (พฤศจิกายน 2554). "นิวโพรเทอโรโซอิคแคล - อัลคาไลน์แกรนิไทต์เพอราลูมินัสของพลูตัน Deleihimmi, ทะเลทรายตะวันออกเฉียงใต้, อียิปต์: ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงจากวิวัฒนาการของเปลือกโลกในช่วงปลายไปสู่หลังการชนกันในโล่อาหรับ - นูเบียนทางตอนเหนือ" วารสารธรณีวิทยา . 46 (6): 544–560 ดอย : 10.1002 / gj.1289 .
- ^ Philpotts และปวดเมื่อย 2009พี 400.
- ^ Albarède, Francis (2003). ธรณี: แนะนำ สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ISBN 978-0-521-89148-6.
- ^ Faul, Ulrich H. (2001). "การกักเก็บและการแยกตัวที่ละลายใต้สันเขากลางมหาสมุทร" ธรรมชาติ . 410 (6831): 920–923 รหัสไปรษณีย์ : 2001Natur.410..920F . ดอย : 10.1038 / 35073556 . ISSN 0028-0836 PMID 11309614 S2CID 4403804
- ^ Philpotts และปวดเมื่อย 2009พี 400, 599
- ^ บาร์รอสเรนาตา; Menuge, Julian F. (กรกฎาคม 2016). "ต้นกำเนิดของ Spodumene Pegmatites ที่เกี่ยวข้องกับหินแกรนิต Leinster ในไอร์แลนด์ตะวันออกเฉียงใต้" แคนาดาแร่ 54 (4): 847–862 ดอย : 10.3749 / canmin.1600027 . hdl : 10197/11562 .
- ^ แฮร์ริส NBW; Inger, S. (มีนาคม 2535). "การสร้างแบบจำลององค์ประกอบของหินแกรนิตที่ได้จากหินแกรนิต" มีส่วนร่วมกับแร่และศิลา 110 (1): 46–56 Bibcode : 1992CoMP..110 ... 46H . ดอย : 10.1007 / BF00310881 . S2CID 129798034
- ^ a b Philpotts & Ague 2009 , p. 321.
- ^ Philpotts และปวดเมื่อย 2009 , PP. 200
- ^ Bowen, NL (2458). "การตกผลึก - ความแตกต่างในของเหลวซิลิเกต". วารสารวิทยาศาสตร์อเมริกัน . 4 (230): 175–191 Bibcode : 1915AmJS ... 39..175B . ดอย : 10.2475 / ajs.s4-39.230.175 .
- ^ Philpotts และปวดเมื่อย 2009 , PP. 378
- ^ เจ้าป.; เทกเนอร์, ค.; Lesher, CE (1 ตุลาคม 2552). "อุณหภูมิ Liquidus ของหินหนืด Skaergaard". อเมริกันแร่ 94 (10): 1371–1376 Bibcode : 2009AmMin..94.1371T . ดอย : 10.2138 / am.2009.3058 . S2CID 128524162
- ^ ลู ธ วิลเลียมซี; แจนส์ริชาร์ดเอช; Tuttle, O. Frank (15 กุมภาพันธ์ 2507). "ระบบหินแกรนิตที่ความดัน 4 ถึง 10 กิโลบาร์". วารสารวิจัยธรณีฟิสิกส์ . 69 (4): 759–773 Bibcode : 1964JGR .... 69..759 ล . ดอย : 10.1029 / JZ069i004p00759 .
- ^ Philpotts et al,
- ^ Jackson, Julia A. , ed. (2540). "หินหนืดปฐมภูมิ". อภิธานศัพท์ธรณีวิทยา (ฉบับที่สี่) Alexandria, Viriginia: สถาบันธรณีวิทยาอเมริกัน ISBN 0922152349.
- ^ a b Philpotts & Ague 2009 , p. 316.
- ^ คุโรดะน.; ชิรากิ, K.; Urano, H. (ธันวาคม 2521). "Boninite เป็นหินหนืดหลักที่เป็นแคลเซียม - อัลคาลิก" แถลงการณ์ Volcanologique . 41 (4): 563–575 รหัสไปรษณีย์ : 1978BVol ... 41..563K . ดอย : 10.1007 / BF02597387 . S2CID 129262580
- ^ Schoenberg, R.; Nägler, Th.F.; Gnos, E. ; เครเมอร์เจดี; Kamber, BS (กันยายน 2546). "แหล่งที่มาของ Great Dyke, Zimbabwe และความสำคัญของเปลือกโลก: หลักฐานจาก Re ‐ Os Isotopes" วารสารธรณีวิทยา . 111 (5): 565–578 Bibcode : 2003JG .... 111..565S . ดอย : 10.1086 / 376766 . S2CID 12959800 2.
- ^ โมเชอร์เดวิดพี; แซมสันสก็อตต์ดี; Miller, Calvin F. (พฤษภาคม 2547). "เวลาและเงื่อนไขที่แม่นยำของพีคทาโคเนียนแกรนูไลท์เผชิญกับการเปลี่ยนแปลงของสภาพในแอปพาเลเชียนทางตอนใต้ของสหรัฐอเมริกาโดยมีผลกระทบต่อพฤติกรรมของเพทายในระหว่างเหตุการณ์การหลอมละลายของเปลือกโลก" วารสารธรณีวิทยา . 112 (3): 289–304 Bibcode : 2004JG .... 112..289M . ดอย : 10.1086 / 382760 . S2CID 109931682
- ^ Jackson 1997 "หินหนืดของผู้ปกครอง"
- ^ Philpotts และปวดเมื่อย 2009พี 80.
- ^ Wilfred Allan Elders, GuðmundurÓmarFriðleifssonและ Bjarni Pálsson (2014) นิตยสาร Geothermics, Vol. 49 (มกราคม 2557) . Elsevier Ltd.