岩浆的性质

岩浆是化学复杂流体系统在许多方面不同于普通的解决方案,在水溶剂和占主导地位的组成。他们可以被认为是共同的解决方案,或融化,形成岩石的不同存在简单的组件离子复杂的离子和离子组和分子。最丰富的简单离子等常见的岩浆是单独和双控阳离子作为Na⁺,K⁺,Ca^{2 +},毫克^{2 +},菲^{2 +}。因为这些离子可以自由移动,而系统中,他们占领没有固定位置对其他存在的离子。相比之下,更小、更高度带电离子,特别是如果^{4 +},艾尔。^{3 +}铁和(在较小程度上)^{3 +}包围或筛选O²⁻离子和其他阴离子(负离子)形成相对稳定的部分(SiO等复杂的离子₄)⁴⁻(氧化铝₄)⁵⁻,(FeO说₆)⁹⁻。简单的阴离子,包括F⁻,Cl⁻阿,²⁻,(哦)⁻通常存在于小得多。水,盐酸(HCl),氟化氢(HF),二氧化碳(有限公司₂),和其他挥发性物质分子发生,一般平衡与离子形式如(哦)⁻,Cl⁻F⁻,(有限公司₃)²⁻。

由于硅和氧结合的纽带是非常强大的,(SiO₄)⁴⁻离子稳定在岩浆甚至在极高的温度下。他们也倾向于加入,或聚合,形成更复杂的阴离子组,一种趋势,尤其在硅的岩浆。氧离子的加入是通过共享之间相邻硅离子形成Si-O-Si桥梁类似于许多硅酸盐和铝硅酸盐矿物;在最简单的情况下,(Si₂O₇)⁶⁻离子结果。因为(氧化铝₄)⁵⁻离子也有强烈的倾向于聚合,大多数大型离子集团在岩浆可能同时包含硅和铝离子。这些团体,像许多矿物的框架,但几何正则低,显著影响粘度和岩浆结晶。

岩浆粘度,跨越了一个巨大的范围的值,会影响他们的流动行为,水晶和夹杂物运动的异物,扩散通过他们的材料,晶体的生长,和爆炸性喷发(当辅助表面附近的气泡的增长)。熔岩流是低粘度的岩浆薄和快速,但厚和粘性流动缓慢。流体岩浆促进等大型晶体的生长在伟晶岩的发现,但晶体生长是阻止在粘稠的岩浆,通常作为玻璃淬火。等高度爆炸性火山喷发发生在圣海伦火山一般由于气泡成核、成长和上升一个高度粘稠的岩浆。可以证明热力学,超压(过剩岩石压力)开发的增长和不断上升的气泡的半径成反比。在流体岩浆气泡生长大的规模和迅速增长,造成他们的压力消耗;因此,只有热的壮观的喷泉熔岩是观察到的表面。相比之下,粘稠的岩浆防止泡沫的增长,所以他们将缓慢上升,同时保留超压;因此,相关的火山剧烈喷发。能量相当于几个核弹释放所产生的光的量在这样的爆炸。粘度的增加大大减少温度和更少的明显增加压力。部分也可以由任何固体材料的数量和分布或泡沫的气体存在,都倾向于增加粘度。最后,它存在着很大的差别在不同的岩浆作文,主要是因为Si-O和Al-O聚合程度的差异。因此,高硅的岩浆一般比镁铁质粘滞的几个数量级,对比差异反映的流纹岩和玄武岩熔岩喷发行为。玄武岩的岩浆在1100°C可以至少100000倍粘性比水在室温下,而流纹岩岩浆在800°C是粘性比室温水至少1000万倍。不稳定的存在成分可以显著提高岩浆的流动,甚至那些富含SiO吗₂。这种效应归因于Si-O-Si桥梁的破坏通过替换离子如F⁻(哦)⁻对于共享啊²⁻离子聚合组的元素。

典型的岩浆可以广泛地视为一个相对较大的组合而密集氧离子,其中一些阳离子有很大的流动性;其他人,比如Si^{4 +}和艾尔^{3 +}倾向于占据更固定的位置。整个系统是一个动态,然而,甚至最大的Si-O和Al-O离子组织不断变化的形式和位置作为债券打破,建立了新的。如果岩浆很快就失去了热能和冷却玻璃,这些内部动作大幅限制,并且各种成分成为实质上冻结到位。如果冷却慢,所包含的复杂的离子和聚合离子组有时间去承担更多的定期安排和稳定的阳离子适当的大小,电荷和其他属性。从而形成晶体固体。他们定期内部结构相对节约的空间,所以他们有特定graviti稍高一些