Magma

Lav Akıntısı

Magma; yeraltında bulunan, ergimiş haldeki kayaçlar. Kayaçların basınç düşmesi, sıcaklık yükselmesi, H₂O ilavesi gibi etkenler altında ergimesi sonucu oluşan silikat hamuru durumundaki eriyiklerdir. Yeryüzüne ulaşarak yanardağlardan püsküren magmaya lav denir.

Magma, içeriğindeki SiO₂ oranına göre dört gruba ayrılabilir.

SiO₂ oranı

• > %63 ise asidik magma
• %63-%52 ise ortaç magma
• %52-%45 ise bazik magma
• < %45 ise ultrabazik magma olarak adlandırılır.

Magmanın katılaşmasıyla magmatik kayaçlar oluşur. Üç tür magmatik kayaç vardır. Bunlar derinlik, yarı derinlik ve yüzey kayaçlarıdır. Magmanın sıcaklığı yaklaşık 2000 derecedir.

Eğer magma derinlerde soğursa iri kristaller oluşur. Derinlerde magma ile ortam arasındaki ısı farkı azdır. Çünkü derinlere inildikçe yerin ısısı artar. (Jeotermal gradyan -1 km'de 33 °C) magma ile ortam arasında ısı farkı az olduğu için iri kristaller oluşur. Derinlik kayaçları tamamen iri kristallerden oluşur. Ve kristaller yaklaşık eş boyutludur.

Magma yarı derinlikte soğursa hem iri hem de küçük kristaller oluşur. Yarı derinlik kayaçları, başka bir deyişle damar kayaçları tamamen kristalli ve kristaller iki farklı tane boyutundadır.

Magma yüzeyde soğursa tamamen kristalli bir kayaç oluşmaz. Bunun nedeni yüzeyde magma ile ortam arasındaki ısı farkı fazla olması ve buna bağlı olarak magmanın hızlı soğumasıdır.

Magmanın yerkabuğuna çıkması ile yanardağ patlamaları oluşur.

Magmanın katılaşması

Kristalleşen mineraller yüksek sıcaklıkta ve uçucu bileşen bakımından fakir bir magmadan itibaren oluşurlar. Bu minerallere pirojenetik mineraller denir.

Pirojenetik minerallerin kristalleşip ayrılmasıyla magma uçucu bileşenler bakımından oldukça zenginleşir ve böylece bünyesinde hidroksil bulunan hidrojenetik mineraller ayrılır. Magmanın katılaşması sıcaklık ve uçucu bileşen miktarına bağlı olarak 4 evreye ayrılır.

Ortomagmatik evre

Bu evrede ilk kristalleşmelerle pirojenetik mineraller ayrılır. (1200 - 900 °C) Daha sonra hidrojenetik mineraller ayrılır. (900 - 700 °C)

Pegmatitik evre

Sıcaklık 700-500 °C arasındadır. Buhar basıncı çok yüksektir. Esas kristllenmeden sonra mağmanın büyük bir kısmı kristllenmiş ve geriye uçucu birleşen bakımından zengin bir artık çözelti kalmıstır. Bu artık çözeltiler son derce akıcı ve hareketlidir. Bunlar yan kayaç ve boşluklarına girerek pegmatitleri oluşturur. Çok büyük ekonomik değere sahip turmalin, topaz, beril gibi kristallerle Sn, U, Th gibi elementler içeren maden yataklarını oluşturlar.

Pnömatolitik evre

Magmanın katılaşması süreçlerinde gaz basıncının en yüksek olduğu ve sıcaklığın 500 - 400 °C arasında olduğu evredir.

Hidrotermal evre

Magmanın katılaşmasında son evredir. Sıcaklık 400 °C den düşüktür. Gaz basıncı ise oldukça azalır. Bu evrede çözeltiler çevre kayaçlardaki çatlak ve boşluklara girer, buralarda yeni mineraller oluşturur veya kayaçtaki bazı minerallerin mineralojik bileşimlerini değiştirir. Altın, gümüş, bakır gibi ekonomik değere sahip maden yatakları bu evrede oluşur. Hidrotermal evreden sonra sadece sadece su kalır. Magmanın katılaşması sona ermiştir.

Magmatik farklılaşma

Magma oluştuğu andan itibaren tamamen katılaşana kadar birtakım aşamalardan geçer. Her aşamada ilk oluştuğu durumdan farklılaşır. Buna magmatik farklılaşma denir. Magmatik farklılaşma dört alt süreci kapsar.

Likuasyon

Magmanın farklı özellik gösteren kısmi sıvılara ayrılma sürecidir. (Sıvı halde karışmazlık)

Bowen reaksiyon serisi

Fraksiyonel kristalleşme

Kristalleşen minerallerin eriyiği terk etmesi. Bu nedenle eriyiğin kimyasal bileşimi devamlı olarak değişir. Magmatik farklılaşma süreçleri içersinde en önemlisidir.

Kristalleşen minerallerin eriyik ile temasının kesilmesi halinde fraksiyonel kristalleşmeden söz edilebilir. Minerallerin magma ile temasının kesilmemesi halinde minerallerin bileşimi eriyik ile reaksiyona girmeleri halinde devamlı olarak değişecektir.

Mineral ile eriyik arasında iki reaksiyon şekli gelişir. Bunlar kesikli ve kesiksiz reaksiyon serileridir.

İlk kristalleşen mineral olivin olacaktır. Ve belli bir sıcaklık derecesine kadar oluşmaya devam edecektir. Ve eriyik SiO₂ bakımından oldukça zenginleşecektir. Daha sonra olivin eriyik ile reaksiyona girerek piroksen mineraline dönüşecektir.

Mg₂SiO₄ + SiO₂ → 2MgSiO₃

Bir mineralin eriyik ile reaksiyona girerek başka bir minerale dönüştüğü bu reaksiyon serisine kesikli reaksiyon serisi adı verilir.

Kesiksiz reaksiyon serisinde ise katı çözelti serisi teşkil eden bir mineralin kimyasal bileşimi devamlı olarak değişir.

Burada ortoklaz, biyotit ile plajiyoklas'ın reaksiyonu sonucu oluşmamaktadır.

Gazlarla taşınma

Uçucu bileşenlerin magma odasının bir kısmından kaçarak başka bir kısmında birikmesi, bu esnada bazı elementleri beraberinde taşıması ve böylece magma odasında farklı bileşime sahip kısımların ortaya çıkmasıdır.

Termogravitasyonel difüzyon

Magma odasındaki magma uzun süre beklerse ve katılaşmazsa eriyiğin her tarafında bileşim aynı olmaz. Ağır olan elementler aşağı çöker, hafif olanlar ise yukarı çıkar. Ve böylece magma odasında farklı bileşime sahip kısımlar ortaya çıkar.

Kaynaklar

• Prof.Dr. Yavuz Erkan, Magmatik Petrografi, sf. 17-23 (1997)