Магма (від греч.(грецький) mágma — густа мазь), розплавлена маса переважно силікатного складу, що утворюється в глибинних зонах Землі. Зазвичай М. є складний взаємний розчин з'єднань великого числа хімічних елементів, серед яких переважають кисень, Si, AI, Fe, Mg, Ca, Na і К. Іногда в М. розчинено до декількох відсотків летких компонентів, в основному води, менше — оксидів вуглецю, сірководня водню, фтору, хлору і пр. Леткі компоненти при кристалізації М. на глибині частково входять до складу різних мінералів (амфіболов, слюди і інших). У окремих випадках наголошуються магматичні розплави несилікатного складу, наприклад лужно-карбонатного (вулкани Східної Африки) або сульфідного.
У вулканічних областях М., досягаючи земної поверхні, виливається у вигляді лави, утворює в жерлах вулканів екструзівниє тіла або викидається з газами у вигляді роздробленого матеріалу. Останній в суміші з уламками бічних порід і осадовим матеріалом відкладається у вигляді всіляких туфов.
Магматичні маси, що застигають на глибині, утворюють різноманітні за формою і розмірам інтрузивні тіла — від дрібних, таких, що є виконаними магмою тріщинами, до величезних масивів, з площами в горизонтальному перетині до багатьох тисяч км 2 . При впровадженні М. в земну кору або при виявленні її на поверхню Землі утворюються магматичні гірські породи, які і дають уявлення про її склад.
Типи магми. Вивчивши поширення різних магматичних порід на поверхні Землі і показавши переважне поширення базальтов і гранітів, радянський геолог Ф. Ю. Льовінсон-лессинг передбачив, що всі відомі магматичні породи утворилися за рахунок двох родоначальних М.: основний (базальтовою), багатою Mg, Fe і Ca з вмістом Sio 2 від 40 до 55 вагових % і кислою (гранітною), багатою лужними металами, такою, що містить від 65 до 78% Sio 2 . Англійський геолог А. Холмс висунув гіпотезу про наявність поряд з основною і кислою М. також ультраосновной (перідотітової) М., такою, що викидається безпосередньо з подкорових вогнищ, містить менше 40% Sio 2 збагаченою Mg і Fe. Пізніше, коли в кінці 20-х років 20 століть було встановлено, що вулкани виливають головним чином основну М. (лаву), а кислі породи зустрічаються лише у вигляді інтрузивних утворень, американський петролог Н. Боуен висловив гіпотезу про існування лише однією родоначальною М. — базальтовою, а утворення гранітів пояснював як результат кристалізаційної диференціації базальтовою М. в процесі її застигання. В кінці 50-х років Н. Боуен довів можливість існування гранітною М. В умовах високого тиску, присутності води (2—4%), при температурі близько 600 °С.
Спочатку вважалося, що М. утворює суцільні оболонки в надрах Землі. За допомогою геофизичних досліджень було доведено, що постійних оболонок рідкої М. немає, що М. періодично утворює окремі вогнища в межах різних по складу і глубінності оболонок Землі.
На початку 70-х років на підставі результатів великої кількості експериментальних робіт було зроблено припущення, що гранітна М. утворюється в земній корі і верхньою мантії, а основна М., ймовірно, в області астеносфери унаслідок виділення відносно легкоплавкого матеріалу. Окрім гранітної і базальтової М., допускається існування і інших, рідших, місцевих М., але природа їх доки не ясна. Передбачають, що виникненню М. сприяє місцевий підйом температури (розігрівання надр); допускається прівнос плавніше (води, лугів і т.д.) і падіння тиску.
В СРСР, США, Японії, Австралії ведуться інтенсивні експериментальні дослідження по вивченню умов утворення розплавів, близьких к М. Велике значення для з'ясування природи М. мають дані геофизичних досліджень про стан земної кори і верхньої мантії (зокрема, про температури глибин Землі).
Магматичні породи близького віку і хімічного складу, утворені з одного початкового магматичного розплаву (комагматичні породи ) , часто поширюються в зонах протягом в тисячі км. Причому магматичні породи кожній такої зони (або провінції) відрізняються підвищеним або зниженим вмістом якого-небудь оксиду (наприклад, Na або До) і характерною металогенією. На підставі цього передбачалося існування магматичних басейнів величезних розмірів на протязі цілих геологічних епох протягом десятків мільйонів років. По інших виставах, причина такої однорідності полягає в близькості складів вихідних порід, а також температур і тиску, при якому відбувається виплавка М.
М. різного складу мають різні фізичні властивості, які залежать також від температури і вмісту летких компонентів. М. базальтового складу відрізняється зниженою в'язкістю, і утворювані нею лавові потоки дуже рухливі. Швидкість переміщення таких потоків досягає інколи 30 км/ч. М. кислого складу зазвичай в'язкіша, особливо після втрати летких. У жерлах вулканів вона утворює екструзівниє куполи, рідше — потоки. Для кислої М., багатої леткими, характерні вибухові виверження з утворенням потужних товщ ігнімбрітов (див. Ігнімбріт ) . В інтрузивних умовах, при збереженні летких кисла М. рухливіша і може утворювати тонкі дайки. Температура М. вагається в широких межах. Визначення температури лав в сучасних вулканах показало, що вона змінюється від 900 — до 1200 °С. За експериментальними даними, гранітна (евтектична) М. зберігається рідкою приблизно до 600 °С.
Еволюція магми. Потрапляючи в інші умови, ніж ті, в яких вона утворилася, М. може еволюціонувати, міняючи свій склад. Відбувається диференціація М., при якій за рахунок однієї М. виникає декілька приватних М. М. Діфференциация може відбуватися до її кристалізації (магматична диференціація) або в процесі кристалізації (кристалізаційна диференціація). Магматична диференціація може бути результатом ліквації М., тобто розпади її на дві рідини, що не змішуються, або результатом існування в межах магматичного басейну різниці температур або якого-небудь іншого фізичного параметра.
Кристалізаційна диференціація пов'язана з тим, що М., що виділяються в початкові стадії твердіння, мінерали по питомій вазі відмінні від розплаву. Це веде до спливання одній їх частині (наприклад, кристали плагиоклаза в діабазах Кольського півострова) і опусканню інший (наприклад, олівіна і авгита в базальтах Н. Шотландії). В результаті у вертикальному розрізі магматичні тіла утворюються породи різного складу. Можлива зміна складу М. при віджиманні залишкової рідини від кристалів, що виділилися, і в результаті взаємодії М. з вміщаючими породами.
Спочатку передбачалося, що магматична диференціація і взаємодія з вміщаючими породами (асиміляція, контамінація) ведуть до різноманітності М. Теперь цими процесами частіше пояснюють деталі будови окремих масивів магматичних порід, смужчату будову інтрузивних тіл, відмінності у складі лав, що одночасно виливаються з вулкана на різних гіпсометричних рівнях, і зміну складів лав, що виливаються з вулкана.
Для визначення ходу еволюції М. важливе значення має послідовність виділення мінералів при кристалізації М. Немецким петрографом До. Р. Розенбушем і американським петрографом Н. Боуеном була розроблена схема, згідно якої при кристалізації М. в першу чергу завжди виділяються рідкі (акцесорні) мінерали, потім магнезійно-залізисті силікати і основні плагиоклази, далі слідують рогова обманка і середні плагиоклази, а в кінці процесу утворюються біотіт, лужні польові шпати і кварц. У основних М. той же закон визначає звичайне випадання в першу чергу олівіна, пізніше піроксенов і лише в кінці — амфіболов і слюда. Проте універсальної послідовності кристалізації М. не існує. Це узгоджується з представленнями о М. як складному розчині, де випадання твердих фаз визначається законом мас, що діють, і розчинністю компонентів. Тому в М., багатою алюмосилікатнимі і лужними компонентамі, польові шпати виділяються раніше за темноцветних мінерали (у гранітах). У сильно пересичених кремнеземом породах незрідка першим виділяється кварц (кварцеві порфіри). Навіть у М. одного складу порядок кристалізації міняється залежно від вмісту в них летких компонентів.
корисні копалини, пов'язані з магмою. М. є носієм багатьох корисних компонентів, які в процесі її кристалізації концентруються в окремих ділянках, створюючи ендогенні родовища. Деякі рудні мінерали (мінерали Сг, Ti, Ni, Pt), а також апатит відокремлюються в процесі кристалізації М. і утворюють магматичні родовища в розшарованих комплексах. Вважають, що на останніх стадіях формування інтрузівов (послемагматічеськая стадія) за рахунок летких компонентів, що містяться в М., формуються гидротермальниє, грейзеновиє, скарнові і інші родовища кольорових, рідких і дорогоцінних металів, а також деякі родовища залоза.
Встановлюється зв'язок головних концентрацій руд рідких лужних металів, бору, берилія, рідких земель, вольфраму і інших рідких елементів з похідними гранітною М., руд халькофільних елементів — з базальтовою магмою, а хрому, алмазів і пр. — з ультраосновной М. Див. Магматичні родовища .
Літ.: Заваріцкий А. Н., Вивержені гірські породи, М., 1955; Льовінсон-лессинг Ф. Ю., Петрографія, 5 видавництво, М. — Л., 1940; Рітман А., Вулкани і їх діяльність, пер.(переведення) з йому.(німецький), М., 1964; Йодер Г.-С., Тіллі До.-Э., Походження базальтової магми, переклад з англійського, М., 1965; Менерт До., Магматіти і походження гранітів, [переклад з англійського, ч. 1], М., 1971; Бейлі Б., Введення в петрологію, переведення з англійського, М., 1972.
