Diagrama mostrando os processos físicos dentro da Terra que levam à geração do magma. A a D são diferentes configurações tectônicas de placas. Os gráficos acima mostram as perturbações resultantes na pressão e temperatura do gradiente geotérmico da Terra.
Fusão no manto requer a ocorrência de um dos três eventos possíveis: um aumento da temperatura, uma diminuição da pressão, ou a adição de voláteis ao sistema (uma mudança na composição).
TemperatureEdit
No caso de aumento de temperatura, o derretimento do manto só ocorrerá se o manto for aquecido além do geotermia normal. Acredita-se que o fluxo de calor do núcleo e do manto inferior é responsável pelo aumento da temperatura do manto superior. A decomposição dos elementos radioativos, embora considerada uma das formas mais simples de gerar calor no manto, não é realisticamente responsável pelo derretimento do manto, pois levaria mais de 10 milhões de anos para que o decaimento radioativo de K, U e Th aumentasse a temperatura da peridotita em 1 grau Celsius. Além disso, mesmo que esse processo gerasse uma pequena fração do derretimento, os elementos radioativos se concentrariam no derretimento e escapariam do sistema, acabando por interromper o processo de geração do derretimento.
PressureEdit
Fusão de uma substância que exibe uma solução sólida, com uma composição a granel de CB. À medida que a temperatura aumenta, o sólido segue o caminho azul, e começa a derreter à temperatura TA. O líquido inicial produzido tem a composição CL, e a sua composição segue o caminho vermelho. À temperatura TB o sólido inteiro derreteu.
Fusão no manto também pode ocorrer se houver uma queda de pressão suficiente no sistema a uma determinada temperatura. A fim de diminuir a pressão, as rochas do manto devem subir até níveis mais rasos, enquanto experimentam uma perda mínima de calor para o ambiente. Este processo pode ser referido como adiabático se a perda de calor for zero. Como a massa de rocha manta continua a subir através das camadas da Terra, ela segue um caminho de P-T que pode eventualmente cruzar o solidus, iniciando o derretimento. Este processo de fusão é conhecido como fusão descompressiva.
Adição de voláteisEditar
A presença de voláteis (particularmente H2O e CO2) tem o potencial de reduzir significativamente as temperaturas do solidus de um determinado sistema. Isto permite que o derretimento seja gerado a temperaturas mais baixas do que o previsto, eliminando a necessidade de uma mudança nas condições de pressão ou temperatura do sistema. No entanto, o manto normalmente tem um conteúdo volátil muito baixo e isso pode limitar a quantidade de derretimento gerado. O derretimento parcial é um processo importante na geologia no que diz respeito à diferenciação química das rochas crustálicas. Na Terra, o derretimento parcial do manto nas cristas do médio-oceano produz crosta oceânica, e o derretimento parcial do manto e da crosta oceânica nas zonas de subducção cria crosta continental. Em todos estes lugares, o derretimento parcial está frequentemente associado ao vulcanismo, embora alguns derretimentos não cheguem à superfície. Pensa-se que os derretimentos parciais desempenham um papel importante no enriquecimento de partes antigas da litosfera continental em elementos incompatíveis. Os derretimentos parciais produzidos em profundidade movem-se para cima devido à compactação da matriz circundante.