Diferensiasi dan Evolusi Magma

Diferensiasi magma adalah serangkaian proses di mana magma yang awalnya seragam terdiversifikasi menjadi berbagai komposisi batuan beku.

Definition

Proses-proses, terutama kristalisasi fraksional, asimilasi, dan pencampuran magma, yang menghasilkan keragaman komposisi dari magma induk.

Scope

Topik ini mencakup mekanisme yang mengubah komposisi magma selama pendinginan dan kenaikan: kristalisasi fraksional dan pengendapan kristal, asimilasi batuan dinding, pencampuran dan percampuran magma, ketidakcampuran cairan, serta penggunaan unsur jejak dan isotop untuk melacak proses-proses ini. Dijelaskan bagaimana magma basaltik primitif berevolusi menuju komposisi intermediet dan silisik.

Core questions

• Bagaimana kristalisasi fraksional mendorong magma menuju komposisi silisik?
• Peran apa yang dimainkan asimilasi dan pencampuran magma dalam diferensiasi?
• Bagaimana unsur jejak dan isotop membedakan mekanisme diferensiasi?
• Mengapa intrusi berlapis merekam akumulasi kristal?

Key theories

Kristalisasi fraksional

Penghilangan progresif kristal yang terbentuk lebih awal dari magma yang mendingin, melalui pengendapan atau pemisahan cairan, meninggalkan lelehan sisa yang diperkaya unsur-unsur inkompatibel dan silika, penyebab dominan keragaman batuan beku.

Asimilasi dan pencampuran magma (AFC)

Magma juga dapat berevolusi dengan menggabungkan batuan dinding yang meleleh atau terlarut dan dengan bercampur dengan magma yang komposisinya berbeda; model asimilasi-kristalisasi fraksional gabungan menjelaskan tren kimia dan isotop yang tidak dapat dijelaskan oleh kristalisasi sederhana.

Clinical relevance

Diferensiasi menjelaskan keragaman kimiawi provinsi vulkanik dan intrusi, mengontrol konsentrasi unsur-unsur penting secara ekonomis ke dalam magma pembentuk bijih, dan sangat penting untuk merekonstruksi sejarah petrogenetik yang terekam dalam suite batuan beku.

History

Bowen mengemukakan kristalisasi fraksional sebagai proses utama evolusi magma pada tahun 1920-an; studi selanjutnya tentang intrusi berlapis seperti Skaergaard oleh Wager dan Brown mendokumentasikan akumulasi kristal secara langsung, sementara metode unsur jejak dan isotop pada akhir abad kedua puluh mengungkapkan pentingnya asimilasi dan pencampuran.

Debates

Pentingnya relatif kristalisasi versus asimilasi dan pencampuran

Para ahli petrologi telah lama memperdebatkan apakah keragaman batuan beku terutama berasal dari kristalisasi fraksional sistem tertutup, seperti yang dikemukakan Bowen, atau memerlukan asimilasi dan pencampuran magma sistem terbuka yang signifikan; data isotop modern mendukung pandangan gabungan yang bervariasi berdasarkan pengaturan.

Key figures

• Norman L. Bowen
• Lawrence Wager
• John D. Winter

Seminal works

• bowen1928
• winter2013

Frequently asked questions

Apa itu kristalisasi fraksional?

Proses di mana kristal yang terbentuk lebih awal dalam magma yang mendingin dipisahkan dari cairan yang tersisa, secara progresif mengubah komposisi lelehan sisa.

Bisakah satu magma menghasilkan basal dan granit?

Kristalisasi fraksional ekstensif dari induk basaltik dapat menghasilkan volume kecil lelehan sisa granitik, meskipun sebagian besar granit juga melibatkan pelelehan dan asimilasi kerak.