MAGMA TERRESTRE

Structure et propriétés des magmas

Comme tout liquide, les magmas n'ont pas d'ordre à grande distance. En revanche, ils présentent un ordre local ; les atomes de silicium et d'oxygène sont organisés en tétraèdres, tout comme dans les silicates cristallins. L'échelle intermédiaire, celle du nanomètre, est remarquable par l'assemblage (dit polymérisation) des tétraèdres par leurs sommets, en cages et non pas en chaînes ou en feuillets, formes communes chez les silicates cristallins. Le degré de polymérisation des tétraèdres est variable, selon la teneur en silice (plus elle est élevée, plus la polymérisation est importante) et en éléments modificateurs de réseau comme le sodium, ceux-ci s'intercalant entre deux tétraèdres. De ces différences de polymérisation résulte une grande gamme de viscosité des magmas, sur environ cinq ordres de grandeur. À l'inverse, les magmas ont une compressibilité similaire. Un magma est de 6 à 8 fois plus compressible que les minéraux principaux du manteau. Cette grande compressibilité est liée à leur structure ouverte, les cages s'effondrant sous l'effet de la pression. Il en résulte que, dans l'océan magmatique, il y a eu des inversions de densité en profondeur, les magmas devenant plus denses que les cristaux. Autre propriété remarquable, deux magmas de teneur en SiO₂ suffisamment différente peuvent être immiscibles à basse pression ; cet effet est parfois invoqué dans la genèse de gisements métalliques ou dans la formation d'une croûte planétaire, comme celle de la Lune.