Diagrammi, jossa esitetään magman syntyyn johtavat fysikaaliset prosessit maapallon sisällä. A-D ovat eri laattatektonisia asetelmia. Yllä olevissa kuvaajissa näkyvät tästä johtuvat häiriöt Maan geotermisen gradientin paineessa ja lämpötilassa.
Sulaminen vaipassa edellyttää yhtä kolmesta mahdollisesta tapahtumasta: lämpötilan nousua, paineen alenemista tai haihtuvien aineiden lisäämistä systeemiin (koostumuksen muuttumista).
TemperatureEdit
Lämpötilan kohoamisen tapauksessa vaipan sulaminen tapahtuu vain, jos vaippaa lämmitetään yli normaalin geotermin. Uskotaan, että ylemmän vaipan lämpötilan nostamisesta vastaa lämpövirta ytimestä ja alemmasta vaipasta. Paikallisia geotermisen gradientin häiriöitä, kuten kuumia pisteitä, ei tunneta hyvin, mutta niitä pidetään todennäköisenä vaipan lämmönlähteenä.Radioaktiivisten alkuaineiden hajoaminen, jota pidetään yhtenä yksinkertaisimmista tavoista tuottaa lämpöä vaipassa, ei realistisesti ole vastuussa vaipan sulamisesta, sillä K:n, U:n ja Th:n radioaktiivinen hajoaminen K:n, U:n ja Th:n radioaktiivisena hajoamisena kestäisi yli 10 miljoonaa vuotta, jotta se nostaisi peridotiitin lämpötilaa yhdellä celsiusasteella. Lisäksi, vaikka tämä prosessi tuottaisikin pienen osan sulaa, radioaktiiviset alkuaineet keskittyisivät sulaan ja poistuisivat systeemistä, jolloin sulanmuodostusprosessi lopulta pysähtyisi.
PressureEdit
Aineen, jolla on kiinteää liuosta, sulaminen, jonka massakoostumus on CB. Lämpötilan noustessa kiinteä aine seuraa sinistä polkua ja alkaa sulaa lämpötilassa TA. Syntyvän alkunesteen koostumus on CL, ja sen koostumus seuraa punaista polkua. Lämpötilassa TB koko kiinteä aine on sulanut.
Sulaminen vaipassa voi tapahtua myös, jos systeemin paine laskee riittävästi tietyssä lämpötilassa. Paineen alentamiseksi vaippakivien on noustava matalammille tasoille samalla, kun lämpöhäviö ympäristöön on mahdollisimman pieni. Tätä prosessia voidaan kutsua adiabaattiseksi, jos lämpöhäviö on nolla. Kun vaippakivimassa jatkaa nousuaan maan kerroksissa, se seuraa P-T-polkua, joka voi lopulta ylittää soliduksen ja aloittaa sulamisen. Tätä sulamisprosessia kutsutaan dekompressiosulamiseksi.
Haihtuvien aineiden lisääminenEdit
Haihtuvien aineiden (erityisesti H2O ja CO2) läsnäolo voi alentaa merkittävästi tietyn systeemin soliduslämpötiloja. Tämä mahdollistaa sulan syntymisen alhaisemmissa lämpötiloissa kuin muutoin ennustetaan, jolloin järjestelmän paine- tai lämpötilaolosuhteita ei tarvitse muuttaa. Mantelin haihtumispitoisuus on kuitenkin tyypillisesti hyvin alhainen, mikä voi rajoittaa syntyvän sulan määrää. Osittainen sulaminen on geologiassa tärkeä prosessi kuorikivien kemiallisen erilaistumisen kannalta. Maapallolla manttelin osittainen sulaminen valtameren keskiharjanteilla tuottaa valtameren kuorta, ja manttelin ja valtameren kuoren osittainen sulaminen subduktiovyöhykkeillä synnyttää mannermaista kuorta. Kaikissa näissä paikoissa osittainen sulaminen liittyy usein vulkanismiin, vaikka jotkut sulat eivät pääse pinnalle. Osittaisilla sulamisilla uskotaan olevan tärkeä rooli mantereisen litosfäärin vanhojen osien rikastamisessa yhteensopimattomilla alkuaineilla. Syvällä syntyvät osittaiset sulamiset liikkuvat ylöspäin ympäröivän matriisin tiivistymisen seurauksena.