Il magma è una massa di materiali che in determinate condizioni fisico-chimiche (alte temperatura e grandi pressioni) sono allo stato fuso. Questo può avere un contenuto di minerali variabile, (Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K, Ti, ecc) gas disciolti, acqua. Elementi come Si, Al e O associati con gli elementi metallici (Ca, Mg, K, Na, ecc) e acqua, formano i cosiddetti silicati.
Esempio di silicato: zircone
Perché si possa formare magma, ci devono essere innanzitutto le condizioni fisiche e chimiche ideali. Inoltre, non si forma ovunque nelle profondità ma dove avvengono fusioni parziali di zone limitate della crosta o del mantello, tendenzialmente solidi. Le rocce preesistenti devono iniziare a fondersi e per fare ciò occorre: incremento di temperatura, abbassamento della pressione (così facendo la temperatura di fusione dei minerali diminuisce al seguito, per es. di grandi fratture), aumento del contenuto di acqua (questo può facilitare il passaggio da massa solida a magma, in quanto diminuisce la Temperatura di fusione dei silicati). Infatti è stato osservato che la presenza di una piccola quantità di acqua nel magma, può mantenere quest’ultimo allo stato fuso anche a temperature leggermente inferiori rispetto a magmi che non contengono acqua. Questo vuol dire che i magmi con una certa percentuale di acqua possono avvicinarsi molto più in superficie, con più probabilità di traboccare. Quando il tutto si riversa all’esterno, la dispersione dei gas in atmosfera forma la lava che tenderà a raffreddarsi piuttosto rapidamente. Questa perdita di gas volatili viene detta degassazione.
A mano a mano che ci si avvicina alla superficie, il magma subirà una serie di cambiamenti, proprio per la diminuzione della pressione, della temperatura, anche se la combustione dei gas disciolti nella massa manterrà i materiali ancora allo stato fuso e il 90% del volume dei gas disciolti è costituito da acqua.
A seconda di dove si forma (se nel mantello sup o nella crosta) si avrà un magma primario e uno secondario o di anatessi. Quello primario si formerà nel mantello sup, sarà caldissimo, denso e fluido. Nel secondario il magma si formerà nella crosta, sarà meno caldo, meno denso e più viscoso.
La risalita del magma può essere condizionata da proprietà come la viscosita’e la densita’.
Il concetto di viscosità si ha quando un fluido, scorrendo, oppone resistenza, cioè ha un suo attrito interno. Ciò è dovuto alle particelle del fluido stesso che collidono con quelle di una superficie. Esempi si hanno quando un solido si muove sopra o dentro il fluido (una nave oppure un sottomarino), quando un fluido si muove contro un solido (vento contro una casa, contro un pannello pubblicitario), oppure due fluidi che collidono (due strati d’aria).
La densità è il rapporto fra la massa e il volume e dipende dalla composizione chimica, dalla temperatura e dalla pressione. All’aumento di temperatura, la densità diminuisce, mentre con l’incremento della pressione cresce anche la densità.
Viscosità e densità sono fortemente influenzate dalla composizione chimica del magma, dalla temperatura, e dalla pressione. Con la viscosità, in presenza di silicati si ha elevato attrito per la polimerizzazione, cioè della formazione di un gran numero di molecole. Il magma risulterà quindi meno fluido, mentre in presenza di alte temperature, gas e acqua il magma risulta meno viscoso dunque più fluido.
