El magma (del latín magma y este del griego μάγμα, «pasta») es una mezcla multifásica natural compuesta por una fase líquida, formada por roca fundida, otra fase sólida, mineral, y una parte gaseosa. Los gases que conforman la fracción gaseosa, conocidos como volátiles, pueden ser muy diversos, como el vapor de agua o el dióxido de carbono.
Cuando el magma se enfría, sus componentes se cristalizan formando las rocas ígneas, que son de dos tipos: si el magma cristaliza en el interior de la tierra se forman las rocas plutónicas o intrusivas, pero si asciende hacia la superficie, la materia fundida se denomina entonces lava, y al enfriarse forma las rocas volcánicas o efusivas (intrusivas y efusivas son términos en desuso).
Los magmas más comunes responden a tres tipos principales: basálticos, andesíticos y graníticos.
Por otra parte, según su composición mineral, el magma puede clasificarse en dos grandes grupos: máficos y félsicos. Básicamente, los magmas máficos contienen silicatos ricos en magnesio y hierro, mientras que los félsicos contienen silicatos ricos en sodio y potasio.
La composición de los magmas puede variar en función de varios procesos:
La temperatura a la que se empiezan a formar los fundidos ricos en sílice varía entre los 700 y los 900 °C, mientras que los pobres en sílice se empiezan a formar entre los 1200 y los 1300 °C.
Se denomina punto de solidus a la temperatura en la que empieza a fundirse una roca y punto de liquidus a la temperatura en la que la fusión es total. Tanto la presencia de agua como una disminución de la presión pueden bajar los puntos de solidus y liquidus de una roca, facilitando la formación de magmas sin aumentar la temperatura.
El 80 % del magmatismo se produce en los bordes constructivos de las placas tectónicas, bajo las dorsales oceánicas, y el resto en zonas de subducción y en regiones localizadas en el interior de las placas, por efecto de puntos calientes.
A lo largo de la historia temprana del planeta se han producido al menos tres supereventos magmáticos, los episodios de mayor formación de rocas ígneas del registro geológico. Están separados entre sí unos 800 millones de años (Ma): el más antiguo e intenso hace unos 2700 Ma, en el Neoarcaico, otro hace 1900 Ma, en el Orosírico y el tercero hace 1200 Ma, en el límite Ectásico-Esténico. En cada uno de ellos se habrían formado grandes mesetas basálticas que habrían contribuido al aumento de las masas continentales en periodos de tiempo relativamente cortos.
Para explicar estos supereventos, algunos autores, como el tectónico Kent Condie en 1998, han propuesto que el mecanismo habría sido producido por unas avalanchas gravitacionales gigantescas de material del manto superior y la corteza, que caerían desde el límite del manto superior con el inferior (a 670 km de profundidad) hasta el mismo límite del núcleo externo (a unos 2900 km de la superficie), atravesando todo el manto inferior (unos 2230 km de espesor). Como consecuencia se formarían numerosas perturbaciones en forma de plumas del manto que, ascendiendo hasta la corteza, darían lugar al citado magmatismo.
El origen de estas avalanchas periódicas del manto estaría en los cambios físicos de los fragmentos de litosfera que han subducido hasta los 670-700 km de profundidad, cotas en las que encuentran resistencia a subducir más y se horizontalizan. La masa de litosfera que ha subducido, de hasta 100 km de espesor y más fría que el manto que la envuelve, puede tardar varios millones de años en alcanzar la temperatura que facilite, junto con la mayor presión de estos niveles, la densificación de los minerales que la componen (paso de peridotitas a eclogitas). Cuando la nueva situación de densidad de la masa litosférica subducida se vuelve inestable, se produciría el derrumbe en avalancha hasta el núcleo.
Este proceso se habría repetido varias veces pero, como cada evento implica una importante pérdida de calor en el manto, cada repetición del ciclo habría sido de menor intensidad que la precedente. Se podrían explicar asimismo por este mecanismo los picos de magmatismo, de mucha menor intensidad que los anteriores, del final del Paleozoico, hace unos 300 Ma, y del Cretácico medio, hace unos 100 Ma.
El resultado del enfriamiento del magma son las rocas ígneas. Dependiendo de las circunstancias del enfriamiento, las rocas pueden tener granulado fino o grueso.
Según el lugar de enfriamiento y cristalización, las rocas ígneas se dividen en:
Según la composición del magma original se dividen en:
El magma juega un rol fundamental en otros procesos geológicos, como en el metamorfismo. El caso más claro sería en el metamorfismo de contacto, término utilizado para denominar al proceso por el cual se transforma estructural y composicionalmente una roca debido al contacto o cercanía con un cuerpo ígneo intrusivo. Algunos ejemplos de rocas producto del metamorfismo de contacto serían las corneanas o los skarn. Otro caso donde se puede observar el rol del magma en el metamorfismo sería para el caso del metamorfismo hidrotermal, la alteración estructural y composicional de una roca por la circulación de fluidos hidrotermales. Estos fluidos serían los volátiles que fueron escapando del magma a medida que este se enfriaba. De estos fluidos hidrotermales se puede destacar el vapor de agua, que se condensa y circula como líquido, portando una gran cantidad de iones disueltos, sería entonces el fluido con mayor relevancia en este proceso. La espilita es un ejemplo de una roca producto de este último tipo de metamorfismo.
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