Lexikon

lásd még mélységi magmás kőzetek

a magma felszín alatti, olvadt kőzetanyag. Földtani szempontból többkomponensű, nyílt rendszerű szilikátos kőzetolvadék, változatos (és változó) kristály- és könnyen illó-tartalommal, változó hőmérséklettel, sűrűséggel, folyási jellemzőkkel és viszkozitással. A magma az átlag 36 km vastagságú földkéreg és a köpeny határán alakul ki. Mélység szerint megkülönböztetjük a nagymélységi magmát (5 km alatt), a kismélységi magmát (vagy szubvulkáni, 0–5 km), illetve a vulkanikus magmát (kiömlési, felszínre jutó). Mivel a magmát többféle komponens alkotja (a beolvadt köpeny vagy kéreg összetételétől függően) olvadási sajátosságai (pld. hőmérséklet) nagyon változóak. Az olvadékban a kristályok nem szilárd (esetleg részlegesen szilárd) állapotban vannak jelen és csak a felszín közelébe érve szilárdulnak meg szilikátásványokat képezve. Az izzó, felfelé törekvő magma nyílt rendszert alkot, környezetével állandó kölcsönhatásban differenciálódhat. A magma differenciálódása (magmatikus differenciálódás) azon kőzettani-geokémiai folyamatok összességét jelenti, amelyek elváltozásokat okoznak az elsődleges, anyamagmához képest. A magma keletkezhet olvadt köpenyanyagból, vagy visszaolvadt felszín alá kerülő kőzetekből. A magma összetételében találunk ún. fenokristályokat (szabad szemmel jól látható méretű kristály) is, melyek már magasabb hőmérsékleten kikristályosodnak (pld. az olivin és piroxének). A szilíciumban gazdag magmákban nagyobb a kristálytartalom, mivel ezek kristályosodási hőmérséklete alacsonyabb. A kristályosodást a vízgőz jelenléte is befolyásolhatja: a víznyomás növekedésével az olvadék alacsonyabb hőmérsékleten szilárdul meg, azaz tovább marad folyékony. A magmák illóanyag-tartalma elsődlegesen a köpeny- és a földkéreg megolvadt anyagából származik. A magmában uralkodó nagy nyomásviszonyok miatt túlnyomórészt oldott állapotban vannak és a felszínhez közelítve, a nyomás csökkenésével szabadulnak fel (ami a vulkáni kitörések robbanásos jellegét befolyásolja). A magmában a leggyakoribb illóanyagok a vízgőz és a kén-dioxid, de előfordulnak a klór és a fluor vegyületei is. A magma illóanyag-tartalma csak kivételes esetben éri el a 10%-ot. A SiO₂ tartalom alapján a következő magma-típusok különböztethetők meg: 1) Ultramáfikus (pikrites) SiO₂ < 45%; 2) Máfikus vagy bázisos (bazaltos) SiO₂ < 50%; 3) Átmeneti neutrális (andezites) SiO₂ ~ 60%; 4) Felszikus savanyú vagy acidikus (riolitos) SiO₂ > 70%. A magma megszilárdulása során keletkezett kőzeteket magmás kőzeteknek vagy magmatitoknak is nevezik. A felszínre kerülő magma (mely közben elveszíti könnyenilló-tartalmát) neve láva, a felszínen (vagy víz alatt) megszilárduló magmás kőzetek a a kiömlési-, vagy más néven a lávakőzetek. A föld alatt megszilárduló magmás kőzetek a mélységi magmás kőzetek.

a magmás kőzetek magmából keletkeznek. A magmás kőzeteket ásványtani és kémiai szempontból, keletkezési helyük szerint és/vagy kristályosodási fokuk szerint osztályozunk. A magma a felső köpenyben és/vagy a kéregben elhelyezkedő, nagy nyomás alatt álló, magas hőmérsékletű, többkomponensű szilikátolvadék. A magma hőmérséklete 1300–1500 °C, a felszín felé nyomulva hőmérséklete csökken, hűlése során alkotórészei olvadáspontjuknak megfelelő sorrendben válnak ki. Ez a folyamat a magmás kristályosodás (kőzet- és ércképződés). Ha a magma nem tör a felszínre, hanem a mélyben megreked, ott viszonylag lassan hűl ki és nagy kristályokból álló mélységi magmás kőzetek keletkeznek. Ha a magma a felszínre tör, akkor sokkal gyorsabban kihűl, kevés idő marad a kristályok növekedéséhez, ezért apró kristályokból álló úgynevezett kiömlési magmás kőzetek keletkeznek. A magmás kőzeteket keletkezésük alapján tehát két nagy csoportba sorolják: mélységi magmás kőzetek és vulkáni kiömlési kőzetek. A kémiai összetétel szempontjából magmás kőzeteket kovasav (SiO₂) tartalmuk alapján három nagy csoportba sorolják:

1. savanyú (túltelített) – SiO₂ tartalom: 66–90%
2. semleges (neutrális v. telített) – SiO₂ tartalom: 48–66%
3. bázisos (telítetlen) – SiO₂ tartalom: 48% alatt

A magmás kőzetek rendszerét az alábbi táblázat szemlélteti:

Ásványi összetételük szerint a magmás kőzeteket a Streckeisen rendszer diagramja alapján (QAPF diagram) osztályozzuk.

a mélységi magmás kőzetek a magma lassú kihűlésével kikristályosodásával jönnek létre, 6–10 km mélységben. Magyarországon hasonló eredetű kőzetek alkotják például a Velencei hegységet (gránit, granodiorit és diorit) és hasonló körülmények között keletkezett a Mórágyi gránittömb.

A mélységi magmás kristályosodás szakaszai:

A. Előkristályosodási fázis (kb. 1100–1000 °C)
Az előkristályosodási fázisban ultrabázisos és bázisos kőzetek keletkeznek. A hőmérséklet csökkenésével a szilikátok és a szulfidok olvadéka elkülönül, a szulfidok között a pirrhotin, pentlandit és kalkopirit válik ki. Az előkristályosodás során gazdasági szempontból jelentős érctelepek is keletkeznek: krómérc (kromit), vasérc (magnetit), titánvasérc (ilmenit), valamint platina, gyémánt és apatit válik ki.
B. Főkristályosodási fázis (kb. 1000–700 °C)
A főkristályosodási fázisban történik tulajdonképpen a magma kőzetté merevedése. Az ún. színes szilikátok (olivin, piroxének, amfibólok) és az ún. színtelen szilikátok (a földpátok és földpátpótlók) egymással párhuzamosan kristályosodnak (Bowen-féle sorozat), végül pedig a kvarc válik ki.
C. Utómagmás szakasz (kb. 700 °C-tól)
A magma kőzetté válása után a könnyen illó anyagokból álló magmamaradék kristályosodik ki. Az utómagmás szakasznak három fázisa különíthető el:

Pegmatitos fázis (kb. 700–550 °C): Az ebben a fázisban keletkezett pegmatitok ásványi összetétele megegyezik a főkristályosodási szakaszban keletkezett kőzetekével, annyi a különbség, hogy a pegmatitok sokkal nagyobb – akár több centiméteres – ásványokat is tartalmazhatnak. A pegmatitok általában telér formában jelennek meg, ritka elemekben gazdagok (ón, urán, tórium, bór, lítium, berillium, cirkónium, titán, tantál).

Pneumatolitos fázis (kb. 550–375 °C): A gazdag halogéntartalmú oldatok kémiailag igen aktívak, így jelentősen átalakíthatják a már megszilárdult kőzeteket, melynek hatására különböző ásványok jönnek létre: ónkő, kvarc, fluorit, topáz, wolframit, turmalin.

Hidrotermális fázis (kb. 375 °C-tól): A maradék magma híg, vizes oldatai átitatják a mellékkőzeteket vagy behatolnak a repedésekbe, hézagokba, ahol hidrotermális teléreket hoznak létre. A hidrotermális fázisban elsősorban ritka fémek dúsulnak fel: arany, ezüst, réz, ólom, cink, higany, valamint a maradékoldatban visszamaradt vas, kobalt és nikkel ásványai is megjelennek.