玄武岩質マグマと流紋岩質マグマの密度の違いとその原因

マグマの種類には、玄武岩質マグマと流紋岩質マグマがあります。これらは温度や成分が異なり、その結果、密度にも違いが生じます。具体的には、玄武岩質マグマは温度が高く、流紋岩質マグマは温度が低いにもかかわらず、玄武岩の方が密度が大きいという現象が見られます。この記事では、この違いの原因について詳しく解説します。

玄武岩質マグマと流紋岩質マグマの基本的な違い

玄武岩質マグマは、主に鉄やマグネシウムを多く含む成分で、高温（約1000〜1200℃）で発生します。対して、流紋岩質マグマは、シリカを多く含み、比較的低温（約650〜800℃）で発生します。これらの成分の違いが、最終的にそれぞれの密度やその他の特性に影響を与えます。

マグマの温度と密度の関係

一般的に、物質の温度が高くなると、その体積が膨張し、密度は低くなると考えられます。しかし、マグマにおいては、温度だけではなく、成分（特に鉱物組成）が密度に大きな影響を与えます。玄武岩質マグマは鉄やマグネシウムを多く含み、これらの元素は比較的高密度です。そのため、温度が高くても、玄武岩質マグマの密度は流紋岩質マグマよりも高くなります。

流紋岩質マグマの密度が低い理由

流紋岩質マグマは、シリカ（SiO2）を多く含み、シリカは軽い元素です。このため、流紋岩質マグマは比較的軽く、密度が低くなります。シリカが多いほど、酸素と結びつきやすく、鉱物が膨張しやすいため、低温であっても体積が大きくなり、密度は低くなります。

温度以外の要因が密度に与える影響

マグマの密度に最も大きな影響を与えるのはその化学組成です。高温の玄武岩質マグマでも、鉄やマグネシウムなどの重い元素が多いため、密度が高くなります。逆に、流紋岩質マグマはシリカが多いため、温度が低くても密度が低くなります。このように、温度だけではなく、鉱物の組成が密度に大きな影響を与えていることがわかります。

まとめ

玄武岩質マグマと流紋岩質マグマの密度の違いは、温度だけではなく、含まれる元素の種類とその割合が大きな要因です。玄武岩質マグマは鉄やマグネシウムを多く含み密度が高い一方、流紋岩質マグマはシリカが多く密度が低くなります。温度と密度の関係はシンプルではなく、成分による影響が重要な役割を果たしていることが理解できました。