마그마 분화 작용

요약 마그마가 결정화되는 과정에서 고온에서 정출되는 광물들부터 저온에서 정출되는 광물의 순서로 차례로 결정화되는 작용이다. 결정이 정출되고 남은 것을 잔류 마그마 또는 잔액이라 하는데, 각종 금속광상의 근원이 된다.

마그마의 분화작용은 마그마가 냉각되면서 화학 조성이 변하여 성질이 다른 마그마가 되는 것을 말한다. 즉, 고온의 현무암질 마그마가 냉각되기 시작하면 융점이 높은 광물부터 차례로 정출하게 된다. 현무암질 마그마가 냉각되면 고온에서 먼저 정출되는 광물은 처음 마그마의 화학 조성에 비하여 SiO₂함량이 적게 되고, Fe과 Mg의 함량은 많으며 마그마의 잔액보다 비중이 크므로 밑으로 가라앉는다. 따라서 마그마 잔액은 처음의 현무암질 마그마보다 Fe, Mg, Ca함량은 작아지고  SiO_2, Na, K의 함량은 많아져서 안산암질 마그마가 된다. 마그마가 냉각되면서 이러한 과정이 계속 일어나 유문암질 마그마가 되고, 마지막에는 열수 용액만 남게 된다.

마그마 분화작용은 결정분화작용이라고도 한다. 즉, 마그마가 차차 식어감에 따라 그 속에 있는 여러 가지 광물들이 차례로 결정화되는데, 그것과 나머지 마그마가 분화되어 여러 가지 상(相)을 만드는 작용을 말한다. 마그마의 고결 작용이 진행되면 Ca, Mg, Fe 성분이 많은 유색 광물이 먼저 정출되고, 말기로 갈수록 Na, K, Si 성분이 많은 무색 광물이 정출하게 된다.

마그마분화작용에 의해서 결정이 정출된 뒤의 용융체를 잔류 마그마 또는 잔액이라고 하는데, 이것은 각종 금속광상의 근원이 된다. 19세기 후반까지도 많은 사람들이 마그마의 분화는 마그마가 액체일 때 일어나는 것이라고 생각하였다. 그러나 20세기에 들어서서 A.하커  등의 연구에 의해서, 마그마의 분화는 마그마가 결정화되는 과정에서 일어나는 것이라고 생각하기에 이르렀다.   이것이 N.L.보엔의 규산염용융물의 실험적 연구에 입각한 학설에 의해서 발전되고 구체화되어 1920년대부터 현재까지의 화성암성인론(火成岩成因論)의 주류를 이루게 되었다. 이것을 마그마의 '결정분화설'이라고 한다.