Diagrama que muestra los procesos físicos en el interior de la Tierra que conducen a la generación de magma. De la A a la D son diferentes escenarios de placas tectónicas. Los gráficos de arriba muestran las perturbaciones resultantes en la presión y la temperatura del gradiente geotérmico de la Tierra.
La fusión en el manto requiere uno de los tres acontecimientos posibles para que se produzca: un aumento de la temperatura, una disminución de la presión o la adición de volátiles al sistema (un cambio de composición).
TemperaturaEditar
En el caso de aumentar la temperatura, la fusión del manto sólo se producirá si el manto se calienta más allá de la geotermia normal. Se cree que el flujo de calor desde el núcleo y el manto inferior es responsable de aumentar la temperatura del manto superior. Las perturbaciones locales del gradiente geotérmico, como los puntos calientes, no se conocen bien, pero se consideran una posible fuente de calor para el manto. La desintegración de elementos radiactivos, aunque se considera una de las formas más sencillas de generar calor en el manto, no es realmente responsable de la fusión del manto, ya que la desintegración radiactiva de K, U y Th tardaría más de 10 millones de años en aumentar la temperatura de la peridotita en 1 grado Celsius. Además, incluso si este proceso generara una pequeña fracción de fundido, los elementos radiactivos se concentrarían en el fundido y escaparían del sistema, deteniendo en última instancia el proceso de generación de fundido.
PresiónEditar
Fusión de una sustancia que presenta una solución sólida, con una composición en masa de CB. Al aumentar la temperatura, el sólido sigue la trayectoria azul, y comienza a fundirse a la temperatura TA. El líquido inicial producido tiene la composición CL, y su composición sigue la trayectoria roja. A la temperatura TB todo el sólido se ha fundido.
La fusión en el manto también puede ocurrir si hay una caída suficiente de la presión en el sistema a una temperatura determinada. Para disminuir la presión, las rocas del manto deben elevarse a niveles más superficiales, al tiempo que experimentan una mínima pérdida de calor hacia el entorno. Este proceso puede denominarse adiabático si la pérdida de calor es nula. A medida que la masa de roca del manto continúa ascendiendo a través de las capas de la Tierra, sigue una trayectoria P-T que puede llegar a cruzar el solidus, iniciando la fusión. Este proceso de fusión se conoce como fusión por descompresión.
La adición de volátilesEditar
La presencia de volátiles (particularmente H2O y CO2) tiene el potencial de reducir significativamente las temperaturas del solidus de un sistema dado. Esto permite que se generen fundidos a temperaturas más bajas que las previstas, eliminando la necesidad de un cambio en las condiciones de presión o temperatura del sistema. Sin embargo, el manto suele tener un contenido de volátiles muy bajo y esto puede limitar la cantidad de fusión generada. La fusión parcial es un proceso importante en geología con respecto a la diferenciación química de las rocas de la corteza. En la Tierra, la fusión parcial del manto en las dorsales oceánicas produce corteza oceánica, y la fusión parcial del manto y la corteza oceánica en las zonas de subducción crea corteza continental. En todos estos lugares, la fusión parcial suele estar asociada al vulcanismo, aunque algunas fusiones no llegan a la superficie. Se cree que las fusiones parciales desempeñan un papel importante en el enriquecimiento de las partes antiguas de la litosfera continental en elementos incompatibles. Los fundidos parciales producidos en profundidad se desplazan hacia arriba debido a la compactación de la matriz circundante.