Magmatik Farklılaşma ve Evrim
Magmatik farklılaşma, başlangıçta tekdüze olan bir magmanın, çeşitli magmatik kayaç bileşimlerine ayrışmasını sağlayan süreçler bütünüdür.
Tanım
Bir ana magmadan bileşimsel çeşitlilik üreten süreçler, başlıca fraksiyonel kristalleşme, asimilasyon ve magma karışımıdır.
Kapsam
Bu konu, soğuma ve yükselme sırasında magma bileşimini değiştiren mekanizmaları kapsamaktadır: fraksiyonel kristalleşme ve kristal çökelmesi, yan kayaç asimilasyonu, magma karışımı ve kaynaşması, sıvı karışmazlığı ve bu süreçleri izlemek için iz elementler ile izotopların kullanımı. İlkel bazaltik magmaların nasıl ara ve silisli bileşimlere doğru evrildiğini açıklamaktadır.
Temel sorular
- Fraksiyonel kristalleşme, magmayı silisli bileşimlere doğru nasıl yönlendirmektedir?
- Asimilasyon ve magma karışımı, farklılaşmada hangi rolü oynamaktadır?
- İz elementler ve izotoplar, farklılaşma mekanizmalarını nasıl ayırt etmektedir?
- Katmanlı intrüzyonlar neden kristal birikimini kaydetmektedir?
Temel kuramlar
- Fraksiyonel kristalleşme
- Soğuyan bir magmadan erken oluşan kristallerin, çökelme veya sıvıdan ayrılma yoluyla aşamalı olarak uzaklaştırılması, uyumsuz elementler ve silika açısından zengin kalıntı eriyikler bırakmaktadır; bu durum, magmatik çeşitliliğin başlıca nedeni olarak görülmektedir.
- Asimilasyon ve magma karışımı (AFC)
- Magmalar, erimiş veya çözünmüş yan kayaçları bünyelerine katarak ve bileşimsel olarak farklı magmalarla karışarak da evrilebilmektedir; birleşik asimilasyon-fraksiyonel kristalleşme modelleri, basit kristalleşmenin açıklayamadığı kimyasal ve izotopik eğilimleri açıklamaktadır.
Klinik önem
Farklılaşma, volkanik bölgelerin ve intrüzyonların kimyasal çeşitliliğini açıklamakta, ekonomik açıdan önemli elementlerin cevher oluşturan magmalarda yoğunlaşmasını kontrol etmekte ve magmatik serilerde kaydedilen petrojenetik tarihin yeniden yapılandırılması için temel bir rol oynamaktadır.
Tarihçe
Bowen, 1920'lerde fraksiyonel kristalleşmeyi magma evriminin ana süreci olarak savunmuştur; daha sonra Wager ve Brown tarafından Skaergaard gibi katmanlı intrüzyonlar üzerinde yapılan çalışmalar, kristal birikimini doğrudan belgelemiş, yirminci yüzyılın sonlarında ise iz element ve izotopik yöntemler asimilasyon ve karışımın önemini ortaya koymuştur.
Tartışmalar
- Kristalleşme ile asimilasyon ve karışımın göreceli önemi
- Petrologlar, magmatik kayaçların çeşitliliğinin Bowen'ın savunduğu gibi esas olarak kapalı sistem fraksiyonel kristalleşmeden mi kaynaklandığını, yoksa önemli açık sistem asimilasyon ve magma karışımı gerektirip gerektirmediğini uzun süredir tartışmaktadır; modern izotopik veriler, ortama göre değişen birleşik bir görüşü desteklemektedir.
Öne çıkan isimler
- Norman L. Bowen
- Lawrence Wager
- John D. Winter
İlgili konular
Temel eserler
- bowen1928
- winter2013
Sıkça sorulan sorular
- Fraksiyonel kristalleşme nedir?
- Soğuyan bir magmada erken oluşan kristallerin, kalan sıvıdan ayrılmasıyla, kalıntı eriyiğin bileşimini aşamalı olarak değiştiren süreçtir.
- Tek bir magma hem bazalt hem de granit üretebilir mi?
- Bazaltik bir ana magmanın kapsamlı fraksiyonel kristalleşmesi, küçük hacimlerde granitik kalıntı eriyik üretebilmektedir; ancak çoğu granit aynı zamanda kabuksal erime ve asimilasyon da içermektedir.