마그마의 분화 작용

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마그마의 분화 작용을 나타낸 삼각형 단면과 제목

마그마가 식으며 광물이 정출되는 순서와 잔류 마그마 성분 변화, 보엔의 연속·불연속 반응 계열을 설명합니다.

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규산염·비규산염 광물 아이콘 마그마의 생성 과정과 화산을 표현한 지질 단면 일러스트

마그마의 분화 작용

마그마가 식을 때, 정출 온도가 높은 광물부터 순서대로 정출되어 남아 있는 마그마(잔류 마그마)의 성분이 변하는 과정이다.

초기에 마그마가 고온일 때는 SiO2\mathrm{SiO_{2}} 함량(%)(\mathrm{\%})이 낮고,
Fe\mathrm{Fe}, Mg\mathrm{Mg}, Ca\mathrm{Ca} 성분이 많은 유색 광물(감람석, 휘석, 각섬석, 흑운모)이 주로 정출된다.

후기에 마그마가 저온일 때는 SiO2\mathrm{SiO_{2}} 함량(%)(\mathrm{\%})이 높고,
Na\mathrm{Na}, K\mathrm{K} 성분이 많은 무색 광물(정장석, 석영)이 주로 정출된다.

먼저 정출되는 광물에 의해 잔류 마그마의 Fe\mathrm{Fe}, Mg\mathrm{Mg}, Ca\mathrm{Ca} 성분이 감소하고, SiO2\mathrm{SiO_{2}} 함량(%)(\mathrm{\%})이 증가한다.
따라서 마그마가 식음에 따라 잔류 마그마의 성질은 현무암질 →\rightarrow 안산암질 →\rightarrow 유문암질 순으로 변한다.

현무암질에서 유문암질로 변하는 마그마와 광물의 정출 온도 범위 도식

보엔의 반응 계열

마그마가 식을 때, 규산염 광물이 정출되는 순서를 나타낸 것이다.
종류에는 정출되는 광물이 바뀌지 않고 조성만 연속적으로 변하는 연속 반응 계열과
정출되는 광물이 단계적으로 바뀌는 불연속 반응 계열이 있다.

연속 반응 계열

초기에 마그마가 고온일 때는 Ca\mathrm{Ca}가 많이 포함된 Ca\mathrm{Ca} 사장석이 정출되고,
점차 온도가 내려가면서 Na\mathrm{Na}가 많이 포함된 Na\mathrm{Na} 사장석이 정출된다.

불연속 반응 계열

초기에 마그마가 고온일 때는 감람석이 먼저 정출되고,
이후 마그마가 식음에 따라 휘석 →\rightarrow 각섬석 →\rightarrow 흑운모 순으로 정출된다.

연속 반응 계열과 불연속 반응의 합류

연속 반응 계열과 불연속 반응 계열은 아래 표 안의 그림과 같이 저온에서 합쳐지고, 이후 정장석 →\rightarrow 석영 순으로 정출된다.

적용 문항

1번 문항


마그마 분화 작용에 따른 산화물 질량비 그래프와 보기

2번 문항


마그마 분화 과정과 광물의 정출 온도를 나타낸 객관식 문항