Los sistemas de plomería volcánica e ígnea (VIPS) consisten en cámaras y canales de magma interconectados que son responsables de la producción, el almacenamiento y el transporte de magma en la corteza terrestre . [1] Los sistemas de plomería volcánica se pueden encontrar en todos los entornos tectónicos activos , como las dorsales oceánicas , las zonas de subducción y las plumas del manto , cuando se transportan los magmas generados en la litosfera continental , la litosfera oceánica y el manto sublitosférico . El magma se genera primero por fusión parcial, seguido de la segregación y extracción de la roca madre para separar la masa fundida del sólido. [1] A medida que el magma se propaga hacia arriba, se desarrolla una red autoorganizada de canales de magma, que transporta el derretimiento desde la corteza inferior a las regiones superiores. [1] Los mecanismos de ascenso canalizado incluyen la formación de diques y fracturas dúctiles que transportan el fundido en conductos . [3] Para el transporte a granel, los diapiros transportan un gran volumen de material fundido y ascienden a través de la corteza. [4] Cuando el magma deja de ascender, o cuando se detiene el suministro de magma, se produce el emplazamiento del magma. [2]Diferentes mecanismos de emplazamiento dan como resultado diferentes estructuras, incluidos plutones , sills , laccoliths y lopoliths . [3]
La fusión parcial es el primer paso para generar magma y el magma es la base de VIPS. Una vez que se genera el magma, viajará a través de la corteza y conducirá a la formación de conductos y cámaras de magma. En la corteza continental , el derretimiento parcial ocurre cuando una parte de la roca sólida se derrite en magma félsico . [3] Las rocas de la corteza inferior y el manto superior están sujetas a un derretimiento parcial. La tasa de fusión parcial y la composición de fusión de silicato resultante dependen de la temperatura, la presión, la adición de fundente (agua, volátiles ) y la composición de la roca madre. [3] En la corteza oceánica , fusión por descompresiónde materiales del manto forma magma basáltico . Cuando los materiales del manto se elevan, la presión disminuye considerablemente, lo que reduce significativamente el punto de fusión de la roca. [1]
Después de que se genera el magma, el magma migrará fuera de su región de origen mediante el proceso de segregación y extracción del magma. Estos procesos definen la composición resultante del magma. Dependiendo de la eficiencia de la segregación y extracción, habrá diferentes estructuras de los sistemas de tuberías volcánicas e ígneas. [5]
La segregación del fundido es el proceso de separación del fundido de su roca madre. Después de que se genera el fundido rico en sílice por fusión parcial, la segregación del fundido se logra mediante la compactación gravitacional de la roca generadora. [5] Provoca la compresión de la masa fundida a través de los poros y la masa fundida se produce en los límites de los granos . [5] Cuando las gotas de derretimiento continúan acumulándose y la proporción de derretido continúa aumentando, tienden a juntarse como charcos de derretimiento. [6] La interconectividad de la masa fundida determina si se puede extraer la masa fundida y cuándo. [6]Cuando el porcentaje de fusión en la roca generadora se acerca al primer umbral de percolación del 7 %, la fusión comienza a migrar. [7] En este punto, el 80% de los límites de grano se derriten y la roca se vuelve muy débil. [7] A medida que avanza la fusión y la masa fundida continúa acumulándose, alcanza el segundo umbral de percolación con un porcentaje de fusión del 26 % al 30 %. [8] La matriz de la roca madre comenzará a descomponerse y el material fundido comenzará a extraerse. [3]
Después de que la masa fundida se separe del sólido, tiene lugar la extracción de la masa fundida. La tasa de extracción de magma depende de la distribución espacial y la interconectividad de la red de canales de magma desarrollada a partir de su roca madre. [1] Hay dos miembros finales de la extracción de fusión: la fusión se puede extraer en pulsos si el desarrollo de los canales de magma es rápido y la red está altamente interconectada, o la fusión se puede drenar constantemente de la fuente si los canales de magma se desarrollan en un manera continua y constante . [9]