마그마

마그마 (Magma)는 지구 내부, 특히 맨틀이나 지각의 하부에서 암석이 부분적으로 용융되어 생성된 고온의 액체 상태 물질을 의미합니다. 마그마는 다양한 휘발성 성분(수증기, 이산화탄소, 황화수소 등)과 고체 상태의 결정체(광물) 및 액체 상태의 규산염 용융체로 구성됩니다.

특성

• 온도: 마그마의 온도는 성분과 환경에 따라 다르지만, 일반적으로 700°C에서 1300°C 사이입니다.
• 점성: 마그마의 점성은 이산화규소(SiO2) 함량, 온도, 휘발성 성분 함량 등에 따라 크게 달라집니다. 이산화규소 함량이 높을수록, 온도가 낮을수록, 휘발성 성분 함량이 낮을수록 점성이 높아집니다. 점성이 높은 마그마는 폭발적인 화산 활동을 유발할 가능성이 높습니다.
• 구성 성분: 마그마는 주로 규산염 광물로 구성되지만, 철, 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨 등 다양한 원소들을 포함합니다. 또한, 수증기, 이산화탄소, 황화수소와 같은 휘발성 성분도 포함하고 있으며, 이러한 휘발성 성분은 화산 폭발의 원동력이 됩니다.

생성 과정

마그마는 주로 다음과 같은 과정으로 생성됩니다.

• 감압 용융: 맨틀 물질이 상승하면서 압력이 감소하여 용융점에 도달, 부분적으로 용융되어 마그마가 생성됩니다. 해령이나 열점에서 주로 발생합니다.
• 함수 광물의 탈수 용융: 섭입대에서 해양 지각이 맨틀로 섭입하면서 해양 지각에 포함된 함수 광물(물 분자를 포함하는 광물)이 탈수 작용을 거쳐 물을 방출합니다. 이 물은 맨틀 물질의 용융점을 낮추어 마그마 생성을 촉진합니다.
• 열첨가: 주변 암석으로부터 열을 받아 용융점에 도달하여 마그마가 생성됩니다.

분출 및 고결

마그마가 지표면으로 분출하면 용암이라고 불리며, 냉각되어 굳으면 화성암이 됩니다. 마그마가 지하 깊은 곳에서 서서히 냉각되어 굳으면 심성암(관입암)이 되고, 지표면이나 지표 부근에서 빠르게 냉각되어 굳으면 화산암(분출암)이 됩니다. 화산암은 심성암에 비해 결정의 크기가 작거나 유리질 조직을 갖는 특징이 있습니다.

마그마의 종류

마그마는 화학 조성에 따라 현무암질 마그마, 안산암질 마그마, 유문암질 마그마 등으로 분류됩니다. 각 마그마는 점성, 온도, 휘발성 성분 함량 등이 다르며, 이에 따라 화산 활동의 형태와 생성되는 화성암의 종류도 달라집니다.