Bjergarternes cyklus I.

 

Nutidens geologer opfatter Jordens overfladelag som en del af et dynamisk system med vandrende kontinenter, oceanbunde, som spredes og lithosfæreplader, som puffer til hinanden. Men længe inden disse fænomener blev opdaget - faktisk allerede i begyndelsen af det 19. århundrede - blev geologerne klar over, at materialet i Jordens overflade er en del af en anden form for dynamisk system. Bjergarter dannes, ændres, nedbrydes og gendannes nemlig uafbrudt. Overflademiljøet er under konstant forandring og har aldrig gennem den geologiske tid set helt ens ud to år - eller bare to dage - i træk. Geologerne definerer en bjergart som enhver naturligt dannet masse af mineralsk stof fundet i Jordens skorpe. Denne definition gør det muligt at opfatte løse materialer som fx sand og mudder som bjergarter. Almindeligvis opfattes bjergarter dog som massive, stenede masser bestående af et antal sammensmeltede eller cementerede mineraler.

Magma - smeltet sten!
Magma er den smeltede stenmasse, som befinder sig visse steder i Jordens øvre kappe og nedre skorpe. Da det materiale, som når op til overfladen i vulkaner, stammer fra den øvre kappe og nedre skorpe, er det fristende at betragte magma som de vulkanske bjergarters flydende fase. Faktisk forholder det sig ikke sådan, idet magmaen gennemgår alle mulige ændringer i sammensætningen under afkølingen og størkningen.

Selv om magma er smeltet, er det sjældent helt flydende. For det første indeholder det op til 14 % opløste gasarter, især vanddamp og kuldioxid. Mange indeholder også fast materiale. Det er muligt, fordi magma ikke er en ren substans med et præcist smeltepunkt. Det er en blanding af silikater og oxider med forskellige smeltepunkter, og alle bestanddelene vil kun være smeltede, når temperaturen er højere end det højeste smelte-punkt. Magmaer er således uens blandinger af fast, flydende og luftigt stof med forskellig sammensætning, temperatur og bevægelighed.

To hovedtyper - basaltisk magma...
Basaltisk magma opstår ved delvis smeltning af den peridotit, som udgør astenosfæren. Det bedste eksempel er den magma, som stiger op og danner ny lithosfære ved oceanryggene. Astenosfærisk materiale, som allerede er delvis smeltet, stiger op i oceanrygzonerne, og på vej op smeltes det yderligere på grund af det faldende tryk. De første mineraler i denne nye smeltefase (mineralerne med lavest smeltepunkt) er de, som er i basalt. Fordi basaltisk magma ikke er så tung som den peridotit, den stammer fra, stiger den hurtigere op. Basaltisk magma indeholder ca. 50 % silika. (Si02), og dens temperatur ligger mellem 900 og 1200°C.

... og granit-magma.
Granitisk magma dannes derimod typisk i plade-kollisionsområder, under bjergkæder opstået ved kontinent-kontinent kollision og i subduktionszoner ved oceankontinent kollisionsrande. 1 sidstnævnte tilfælde begynder oceanlithosfærens øvre rand at smelte, når den sammen med sit tynde lag af vandholdige aflejringer bevæger sig ned i Jordens indre.

Noget af den magma, som dannes, når oceanlithosfæren smelter, stiger op til overfladen og medfører vulkansk aktivitet. En del når dog aldrig overfladen, men afkøles i skorpen og danner granitmasser. Magmatisk aktivitet i subduktionszoner er betydelig mere indviklet end ved oceanrygge, og man forstår den langtfra fuldstændigt. Ikke desto mindre er det klart, at granit-magma er meget rigere på Si02 (60-70 %) og har en lavere temperatur (under 800°C) end basalt-magmaen og er heller ikke så bevægelig som den.