Magma to mieszanina stopionych kryształów, skał i rozpuszczonych gazów. To magma powoduje erupcje wulkanów. Erupcje te mogą być wybuchowe lub niewybuchowe. Magma powstaje zarówno w procesach mokrego, jak i suchego topienia. Przez stopienie różnych warstw ziemi powstanie magma bazaltowa, ryolityczna i andezytyczna.
Topienie na mokro i na sucho
Aby powstała magma, musi nastąpić mokre lub suche topienie skał lub minerałów. Topienie na sucho ma miejsce, gdy minerały lub skały, w których nie ma dwutlenku węgla ani wody, są podgrzewane do określonej temperatury. Ta temperatura wzrasta wraz ze wzrostem ciśnienia w warstwach Ziemi.
Topienie na mokro występuje, gdy skały lub minerały zawierające wodę są podgrzewane. Występuje w różnych temperaturach, a nie tylko w jednej temperaturze — jak to się dzieje w przypadku topienia na sucho. Temperatury, w których następuje topnienie na mokro, zmniejszają się początkowo wraz ze wzrostem ciśnienia lub głębokości. Temperatura ta następnie zaczyna ponownie rosnąć, im wyższe ciśnienie wzrasta lub im mniejsza jest głębokość. Częściowe topnienie może wystąpić zarówno w przypadku topnienia skał na mokro, jak i na sucho, ale nie może wystąpić w przypadku minerałów. Częściowe stopienie następuje, gdy topi się tylko część materiału skalnego.
Magma bazaltowa
Magma bazaltowa powstaje w wyniku suchego częściowego stopienia płaszcza. Płaszcz leży tuż pod skorupą ziemi. Bazalty stanowią większość skorupy oceanu; to dlatego magma bazaltowa jest zwykle znajdowana w wulkanach oceanicznych. Aby płaszcz częściowo się stopił, gradient geotermalny lub zmiana ziemskiego temperatura oparta na ciśnieniu wewnętrznym lub głębokości, musi zostać zmieniona przez jakiś mechanizm, taki jak konwekcja.
Dzięki konwekcji gorący materiał płaszcza unosi się bliżej powierzchni Ziemi, podnosząc gradient geotermalny na tym obszarze. Powoduje to wzrost temperatury w płaszczu ziemskim, co powoduje częściowe stopienie płaszcza. Częściowy stop zawiera zarówno ciecz, jak i kryształy, które do stopienia wymagają wyższej temperatury. Ciecz można oddzielić od kryształów, tworząc bazaltową magmę.
Magma ryolityczna
Magma ryolityczna powstaje w wyniku mokrego topnienia skorupy kontynentalnej. Ryolity to skały zawierające wodę i minerały zawierające wodę, takie jak biotyt. Skorupa kontynentalna musi być podgrzana powyżej normalnego gradientu geotermalnego w celu stopienia. Najczęstszą przyczyną wzrostu temperatury skorupy kontynentalnej jest bazaltowa magma unosząca się z płaszcza.
Magma bazaltowa jest zwykle bardzo gęsta i zatrzymuje się w skorupie kontynentalnej, zamiast dotrzeć do powierzchni, powodując jej krystalizację. Ta krystalizacja uwalnia ciepło bazaltowej magmy, powodując wzrost i topnienie temperatury skorupy kontynentalnej.
Magma Andezyjska
Magma andezytowa powstaje w wyniku częściowego stopienia płaszcza na mokro. Płaszcz pod oceanem ma kontakt z wodą. Kiedy zachodzi subdukcja, czyli płyty kontynentalne odrywające się od siebie, płaszcz nagrzewa się i woda jest w niego wpychana. Powoduje to obniżenie temperatury topnienia płaszcza, powodując częściowe topnienie płaszcza z powodu ciepła. Rezultatem jest magma bazaltowa o wysokiej zawartości wody. Jeśli ten rodzaj bazaltowej magmy stopi się ze skorupą kontynentalną o dużej gęstości dwutlenku krzemu, utworzy się magma andezytyczna.