Cursul 9 - Procesele magmatice - 2021 - PDF

Cursul 9 Procesele magmatice Definiții, cauze, procese Formarea magmelor, tipurile de magme, cristalizarea Rocile magmatice https://en.wikipedia.org/wiki/Magma  Stările de agregare ale substanțelor: solidă, lichidă, gazoasă Procesele fizice de topire si evaporare, resp...

Cursul 9 Procesele magmatice Definiții, cauze, procese Formarea magmelor, tipurile de magme, cristalizarea Rocile magmatice https://en.wikipedia.org/wiki/Magma  Stările de agregare ale substanțelor: solidă, lichidă, gazoasă Procesele fizice de topire si evaporare, respectiv de condensare si solidificare Oxigen (O2) Apa (H2O) Gaz Gaz Gaz (Vapori) Punct de Evaporare fierbere Condensare −182.96 °C 100 °C Temperatura Lichid Lichida Temperatura Lichid Punct de Topire topire Solidificare −218.79°C 0 °C Solid Solid Solida (Gheata)  ENERGIA INTERNA A PAMANTULUI Pământul este foarte fierbinte in interior (.5000 C) – transfer de căldura de la interior spre exterior (prima lege a termodinamicii); Învelișurile concentrice au compoziții diferite si stări de agregare diferite si contribuie in mod specific la transferul de căldură; Cutremurele, vulcanii, mișcarea plăcilor litosferice, câmpul magnetic sunt rezultatul transferului de căldură; Căldura este transformata in mișcare, in lucru mecanic. http://www.geomagnetism.org/wp-content/uploads/2013/05/cartoon.png  Magmatism Procese magmatice / Igneous proceses “Magmatism” - ansamblul de fenomene majore care au loc in scoarta terestra legate de formarea, deplasarea, evolutia si consolidarea topiturilor de roci = MAGME; Magma = amestec topit de silicati, oxizi, sulfuri si substante gazoase, formate in anumite conditii de presiune si temperatura; 5  Procesele magmatice 1. Topirea materialului (compoziției) si formarea magmei - temperatura, procese conductive; 2. Deplasarea magmei datorita densității mai scăzute fata de rocile din jur – schimbări chimice, cristalizare (formeaza corpurile magmatice), daca ajunge la suprafata produce eruptii vulcanice; 3. Diferențierea magmatica – cristalizare fracționată si schimbarea compozitiei, contaminarea cu elemente chimice din rocile traversate + xenolite. Rocile magmatice - Formează cea mai mare parte a crustei terestre; - Au sursa in materialul topit (magma/lava); - Tipul de roca magmatica este dependent de tipul de magma (compoziția magmei) - Rocile sunt diferite in funcție de compoziția chimica, locul si modul de formare. 6  MAGMA – Materialul topit din interiorul Pământului LAVA – Materialul topit care ajunge la suprafață https://earthhow.com/lava-magma-difference/  Distribuția vulcanilor activi nu este aleatorie De ce exista acest model de distribuție? Erupția vulcanului Pinatubo, Filipine, 1992 (6 /8 VEI) VOLCANIC EXPLOSIVITY INDEX http://geologylearn.blogspot.com/2016/03/relation-of-volcanism-to-plate-tectonics.html By U.S. Geological Survey Photograph taken by Richard P. Hoblitt. - Archived source link, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=545018 https://opentextbc.ca/physicalgeologyearle  FORMAREA MAGMELOR Magmele se formeaza la diferite temperaturi si in diferite zone din scoarta terestra sau manta, unde conditiile locale determina o topire a rocilor existente; Formarea magmelor este conditionata de compozitia chimica, temperatura si presiune. – Compozitii chimice diferite; – Temperatura de topire difera in functie de tipul de magma si este controlata de presiune si cantitatea de apa – presiune (10000C/13000 C); – cantitatea de apa continuta (albitul se topeste la 10000C, daca nu are apa si la 8000 C cu apa); Se formeaza camere magmatice - zone kilometrice de acumulare a materialului topit sau semi-topit, cu deplasare lenta a magmei spre suprafata si in lateral  Temperatura de topire este influențată de PRESIUNE 200.000 atm 100.000 atm Liquidus Solidus 1 atm Temperatura de topire a aurului, la 1 atm =1.064 °C Temperatura de topire a aurului, la 100.000 de atm = 1.600 °C Temperatura de topire a aurului, la 200.000 de atm = 2000 °C 1 atm = 101.325 Pa (=1x105Pa) https://www.engineeringtoolbox.com/melting-temperature-metals-d_860.html  Topirea rocilor / Influența presiunii si compoziției chimice Temperatura de topire a rocilor este controlata de compoziția chimica, de conținutul in apă și de compoziție (minerale cu P=15.000 bari puncte de topire diferite) Exemplu - BAZALTUL - Există un interval in care mineralele încep să se topească, pornind de la mineralele cu temperaturi mai mici (curba solidus) si terminând cu cele cu temperaturi mari, când are loc si o topire totala a materialului (curba liquidus) Temperatura de topire variază in funcție de adâncime (presiune) https://geoedu.weebly.com/inside-earth/archives/03-2017  Prezența apei determină scăderea temperaturii de topire Temperatura Presiunea Adâncimea Exemple la 50 km adâncime: - Un granit hidratat începe să se topească la 600 C - Același granit anhidru începe să se topească la 1100 C - Un bazalt hidratat începe o topire parțială la 650 C - Un bazal anhidru începe topirea parțială la 1275 C Prezența apei poate reduce temperatura de începere a topirii (solidus) cu 500 – 600 C, in funcție de compoziția rocii https://www.quora.com/Why-does-magma-melt-when-water-is-added  Litosfera Astenosfera Mantaua Cum apar magmele in interiorul Pământului? superioară Solid Mantaua inferioară Adâncime (km) Gradientul geotermic și curba solidus in interiorul Pământului Topit Nucleul extern - In cea mai mare parte valoarea curbei solidus este mai mare decât valoarea temperaturii interne; - Cu roz este marcata astenosfera, cele două curbe sunt apropiate (are loc o topire parțială (%)); - Pentru nucleul extern valoarea temperaturii depășește curba solidus (topire / Nucleul extern este lichid). Nucleul intern Sursa: http://eqseis.geosc.psu.edu/cammon/HTML/Classes/IntroQuakes/Notes/earth_origin_lecture.html Temperatură (C) UNDE SE FORMEAZĂ MAGMELE? Ce poate determina începerea topirii rocilor din manta? Trei scenarii principale: B (scăderea presiunii), C (creșterea temperaturii, D (aport de apă) Solid Topit Solid Topit Solid Solid Topit Topit https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Partial_melting_asthenosphere_EN.svg Surse folosite 1. Press, F., Siever, R., 1998 – Understanding Earth, WH Freeman and Company, 682 p 2. http://images.google.com/imgres?imgurl=http://ocw.ceu.edu/geology/geology 3. http://pcwww.liv.ac.uk/~hiatus/Resources/index.htm 4. www.scotese.com 5. http://www.nasa.gov/offices/education/about/index.html 6. https://qrius.si.edu/teachers/online/science-teaching-resources/volcanoes-and-plate-tecton ics