안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
지구 내부 맨틀은 거대한 압력 때문에 높은 온도에서도 고체 암석 상태를 유지하지만, 특정 화학적 조건 변화로 압력이 떨어지거나, 녹는점이 낮아지거나, 온도가 상승할 때 비로소 마그마가 만들어집니다. 이와 관련하여 설명해 드릴게요.
고체 상태의 암석은 압력이 높을수록 녹는점이 올라가고, 맨틀 대류나 열점 현상에 의해 맨틀 물질이 위로 상승하면, 온도는 고온을 유지한 채 압력만 급격히 떨어집니다. 암석의 온도가 줄어든 압력에서의 녹는점보다 높아지면서 고체 암석이 일부 녹아 마그마가 만들어 집니다. 또한, 해양판이 대륙판 아래로 밀려 들어가는 섭입대에서는 해수와 젖은 퇴적물이 깊은 지하로 함께 끌려 들어가, 높은 열과 압력을 받은 해양 지각에서 빠져나온 물 분자가 상부 맨틀의 규산염 암석 결합을 깨뜨립니다. 이는 겨울철 도로에 염화칼슘을 뿌리면 얼음의 녹는점이 떨어져 녹는 것과 동일한 원리로 맨틀 암석의 녹는점을 대폭 낮추어 마그마를 형성합니다. 이외에도 대륙 지각은 맨틀보다 녹는점이 상대적으로 낮기 때문에, 상승한 마그마의 열기에 의해 지각 자체가 녹으면서 새로운 마그마가 형성됩니다.
이처럼 지구 내부에서 열역학적 과정 중 하나 이상이 작동하여 고체 상태의 암석을 액체 상태의 마그마로 변화시키며, 밀도가 낮아진 마그마가 부력에 의해 지각의 약한 균열을 뚫고 올라올 때 화산 폭발로 이어지게 됩니다.