آشنایی

پدیده‌ای فعالیت‌های ماگمایی ، آتشفشانی و دگرگونی با یکدیگر ارتباط نزدیک دارند. مثلا ماگما به هنگام حرکت صعودی سنگهای اطراف خود را دگرگون می‌کند و ممکن است به صورت آتشفشان در سطح زمین جریان یابد. عوامل دگرگونی نیز ممکن است باعث ذوب سنگی شود در نتیجه ماگمای جدیدی را تشکیل دهد. بطور کلی ماگما را می‌توان به صورت مخلوط در هم و مذابی از مواد مختلف که قسمت اعظم آن سیلیکاتهای مختلف و ماده اولیه جهت تشکیل سنگهای آذرین است ، تعریف کرد.

منشا ماگما

ماگما از ذوب سنگهای درون زمین تولید می‌شود و در این بحث مسیلی نظیر محل تشکیل ، درجه حرارت و موادی را که ماگما نتیجه ذوب آنهاست بررسی می‌کنیم.

عمق تشکیل ماگما

همانطوری که می‌دانیم هر چقدر از سطح زمین پایین‌تر رویم، دما افزایش می‌یابد بطوری که در عمق 50 کیلومتری ، دما برای ذوب سنگها کافی است. بر اساس آزمایش‌های انجام شده بر روی ماگماهای مختلف که به صورت گدازه به سطح زمین رسیده‌اند)، مشخص شده است که عمق اکثر آنها از چند صد کیلومتر تجاوز نمی‌کند و می‌دانیم که این عمق مربوط به قسمت بالایی گوشته است.

دمای لازم جهت تشکیل ماگما

از آنجا که سنگها از کانیهای متفاوت تشکیل شده‌اند لذا ، در یک دمای معین ، تمام کانیهای آن ذوب نمی‌شود بلکه ، با ازدیاد درجه حرارت ابتدا کانیهای زودگداز سپس کانیهای متوسط و دیرگداز ذوب می‌شوند. از سوی دیگر می‌دانیم که نقطه ذوب کانیها و در نتیجه سنگها با افزایش فشار تغییر می‌کند. مثلا آلبیت در سطح زمین در دمای 1104 درجه سانتیگراد ذوب می‌شود در صورتیکه نقطه ذوب همین کانی در عمق 100 کیلومتری زمین به 1440 درجه سانتیگراد می‌رسد. بدین ترتیب ، گر چه با افزایش عمق ، دما زیاد می‌شود ولی در نتیجه افزایش فشار نقطه ذوب سنگها نیز بالا می‌رود.

هنگامی که دو قسمت زمین در اثر حرکات مختلف پوسته بر روی هم مالیده می‌شوند ، ممکن است حرارت ناشی از اصطکاک این دو قسمت ، جهت ذوب سنگها و در نتیجه تشکیل ماگما کافی باشد. در بعضی موارد حرکت صعودی گازهای داغ از قسمتهای عمیق زمین به سوی قسمتهای بالا در حرکت است، ممکن است دما را تا حد نقطه ذوب سنگها بالا ببرد.

مشخصات ماگما

ترکیب ماگما

از آنجا که قسمت اعظم سنگهای آذرین را شش گروه کانیهای کوارتز ، فلدسپاتها ، میکاها ، پیروکسن‌ها ، آمفیبولها و الیوین تشکیل می‌دهند ، بنابراین بایستی انتظار داشت که عناصر تشکیل دهنده کانیهای مزبور ، اجزای اصلی تشکیل دهنده ماگما باشند. این عناصر O , H , Mg , Fe , K , Na , Ca , Al , Si هستند.

دما

اندازه گیری دمای گدازه‌هایی که از آتشفشانها خارج می‌شود از نزدیک کاری مشکل و اغلب با مخاطراتی همراه است و بنابراین از فواصل دور توسط پیزومتر انجام می‌گیرد. اندازه گیریهای انجام شده دمای گدازه‌ها را در حدود 1040 تا 1200 درجه سانتیگراد نشان داده است.

گرانروی

گرانروی ماگماهای مختلف متفاوت است و طبیعتا هر چقدر گرانروی آنها زیادتر باشد سیالیت آنها کمتر است. گرانروی ماگما به ترکیب شیمیایی و به خصوص درصد سیلیس و نیز دمای آن بستگی دارد. گرانروی با دما رابطه معکوس و با مقدار سیلیس رابطه مستقیم دارد.

انواع ماگما

ماگما از نظر ترکیب به سه دسته ماگمای بازالتی ، آندزیتی و ریولیتی که در زیر آنها را شرح می‌دهیم.

ماگمای بازالتی

پوسته زمین در زیر اقیانوسها نازک است و بلافاصله در زیر آن گوشته بالایی قرار دارد که این قسمت ، مواد اولیه لازم را جهت تشکیل ماگمای بازالتی تامین می‌کند. عمق 35 کیلومتر حداکثر عمقی است که ماگمای بازالتی در آن تشکیل می‌شود.

ماگمای آندزیتی

ترکیب شیمیایی آندزیت ، به ترکیب شیمیایی متوسط پوسته زمین در قاره‌ها شبیه است و آندزیت و سنگ نفوذی هم ترکیب آن یعنی دیوریت ، معمولا در قاره‌ها یافت می‌شوند. با توجه به این دو نکته می‌توان تصور کرد که ماگمای آندزیتی ، از ذوب کامل قسمتهایی از پوسته در زیر قاره‌ها تولید می‌شود. این ماگما از زونهای فورانش و جایی که پوسته اقیانوس به زیر پوسته دیگر فرو می‌رود نیز در اثر ذوب پوسته ایجاد می‌شود.

ماگمای ریولیتی

تمامی آتشفشانهای جدیدی که از آنها ماگمای ریولیتی خارج شده ، در محدوده پوسته قاره‌ای وجود داشته اند. توزیع آتشفشنهای قدیمی ، با ترکیب ریولیت و سنگهای نفوذی هم ترکیب آنها نیز به سطح قاره‌ها محدود است. این دو نکته موید این مطلب است که منشا ماگماهای ریولیتی پوسته قاره‌ها است.

انجماد و تبلور ماگما

به هنگام تبلور ماگما ، ابتدا کانیهایی که نقطه انجمادشان بالا است از آن جدا می‌شوند و در مراحل بعد کانیهای با نقطه ذوب پایین تبلور می‌یابند. طبق مطالعاتی که توسط باون انجام گرفته ، ترتیب جدا شدن کانیهای مختلف از ماگما ، مطابق جدولی است که به نام خود وی مرسوم است.
مطابق این جدول ، ابتدا کانیهایی مثل الیوین و آنورتیت متبلور می‌شوند و در مراحل آخر ، کوارتز و زئولیت‌ها از ماگما جدا می‌شوند. کانیهایی که در دماهای بالا تشکیل شده‌اند وقتی که در سطح زمین قرار گیرند ، اختلاف زیاد شرایط موجود در سطح زمین با شرایط تشکیل آنها ، باعث ناپایداری و در نتیجه هوازدگی آنها می‌شود. اما کانیهایی که در مراحل آخر منتجمد شده‌اند در شرایط سطح زمین مقاومترند.

شکل توده‌های ماگمایی نفوذی

توده‌های ماگمایی نفوذی را از نقطه نظر وضعیت نسبت به لایه بندی و یا شیستوزیته سنگهای مجاور ما به دو دسته توده‌های نفوذی هم شیب و توده‌های نفوذی متقاطع تقسیم می‌کنند:

توده‌های نفوذی هم شیب

در این توده‌ها ، فصل مشترک توده نفوذی و سنگ در برگیرنده آن موازی و یا تقریبا موازی سطح طبقه یا شیستوزیته سنگهای اطراف است. این دسته خود به انواع زیر تقسم می‌شود:

سیل

سیل‌ها ، توده‌های لایه‌ای شکلی هستند که موازی سطح طبقات یا شیستوزیته سنگهای درون گیرند و از جمله مشخصات آنها این است که اولا ضخامت آنها نسبت به سایر ابعادشان ناچیز است و در حقیقت به صورت صفحه هستند و ثانیا سن آنها همیشه از سنگهای درونگیرشان کمتر است.

لاکولیت

لاکولیت‌ها ، توده‌های نفوذی عدسی شکلی هستند که طبقات رویی خود را به صورت گنبد در اورده اند. قطر یا طول لاکولیت‌ها نسبت به سیلها کمتر است.

لوپولیت

لوپولیت‌ها توده‌های نفوذی هم شیبی‌اند که در ساختمانهای زمین شناسی تشتکی شکل قرار گرفته‌اند. قطر لوپولیت‌ها از چندین ده کیلومتر تا چند صد کیلومتر تغییر می‌کند و ضخامت آنها معمولا به طور متوسط هزار متر است.

فاکولیت

فاکولیت‌ها توده‌های نفوذی هم شیب‌اند که در خط الراس تاقدیس‌ها قرار می‌گیرند.

توده‌های نفوذی متقاطع

در مورد این توده‌های نفوذی ، فصل شترک توده با سنگ همبر ، موازی سطح طبقات یا شیستوزیته سنگهای مجاور نیست و این دسته نیز بر حسب شکل به انواع زیر تقسیم می‌شوند:

دایک

دایکها توده‌های نفوذی لایه‌ای شکل‌اند که طبقات مجاور خود را قطع می‌کنند و غالبا در اثر نفوذ ماگما در شکاف سنگها به وجود می‌آیند.

باتولیت

باتولیت توده نفوذی بزرگی است که معمولا وسعتی بالغ بر 100 کیلومتر بیشتر و سنگهای نفوذی تشکیل دهنده آن غالبا از جنس گرانیت است.

استوک

استوک در حقیقت باتولیت کوچکی است که وسعتش از صد کیلومتر مربع کمتر است.

تستهای زمین شناسی

1- گرانروی کدامیک از ماگماهای زیر کمتر است.

الف) ماگمای ریولیتی	................................	ب) ماگمای بازالتی
ج) ماگمای گرانیتی		د) ماگمای آندزیتی

2- کدامیک از کانیهای زیر در شرایط سطح زمین مقاومتر است.

الف) الیوین	................................	ب) پیروکسن
ج) آنورتیت		د) کوارتز

3) کدامیک از توده‌های نفوذی زیر دارای وسعت بیشتری می‌باشد.

الف) باتولیت	................................	ب) استوک
ج) لوپولیت		د) فوکولیت

4- فراوانترین سنگ اذرین بیرونی کدامیک از سنگهای زیر می‌باشد.

الف) ریولیت	................................	ب) داسیت
ج) اندزیت		د) بازالت

5_ کدامیک از توده‌های نفوذی زیر در خط الراس تاقدیس‌ها تشکیل می‌شود.

الف) لوپولیت	................................	ب) فاگوسیت
ج) لاکوسیت		د) باتولیت

6- گرانروی ماگماها به چه عواملی بستگی دارد.

الف) دما	................................	ب) فشار
ج) مقدارSiO2		د) الف و ج

7- اگر سنگی را که دارای کانیهای الیوین ، آنورتیت ، بیوتیت و مقداری کوارتز می‌باشد ، ذوب کنیم کدام کانی زودتر از بقیه ذوب خواهد شد.

الف) الیوین	................................	ب) بیوتیت
ج) آنورتیت		د) کوارتز

8- علت اصلی پایین بودن گرانروی ماگماهای بازالتی چیست؟

الف) بالا بودن مقدار الیوین	................................	ب) بالا بودن مقدار SiO2
ج) پایین بودن مقدار SiO2		د) پایین بودن مقدار الیوین

9- عمق تشکیل کدامیک از ماگماهای زیر زیاد است.

الف) ماگمای گرانیتی	................................	ب) ماگمای آندزیتی
ج) ماگمای بازالتی		د) ماگمای ریولیتی

10- کدامیک از توده‌های نفوذی زیر سطوح لایه بندی را قطع می‌کند.

الف) باتولیت	................................	ب) لاکولیت
ج) لوپولیت		د) فاکوسیت

11- کدامیک از ماگماهای زیر دارای مواد فرار کمتری می‌باشد.

الف) ماگمای گرانیتی	................................	ب) ماگمای آندزیتی
ج) ماگمای ریولیتی		د) ماگمای بازالتی

12- افزایش فشار چه تاثیری از نقطه ذوب کانیها دارد.

الف) نقطه ذوب را کاهش می‌دهد	................................	ب) نقطه ذوب را افزایش می‌دهد
ج) تاثیری ندارد		د) هم می‌تواند کاهش و هم افزایش دهد.

جواب تستها
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
ب	د	الف	د	ب	د	د	ج	ج	ب	د	ب