תהליכים נוספים שבהם נוצרת מאגמה אנדזיטית הם עירוב מאגמות בזלתיות וגרניטיות, התגבשות הדרגתית של מינרלים עשירים בברזל ומערכת תגובות בין מעברי פאזה במהלך ההתגבשות לבין הנוזל המגמטי. שלבים מאוחרים יותר של התגבשות הדרגתית במאגמה אנדזיטית – לעיתים בשילוב של חומרים שהותכו מן הקרום – מובילים ליצירת הרכבים עתירי-סיליקה כמאגמה דקיטית וריוליטית. בהמשך ההתגבשות ההדרגתית עולה ריכוז המים במאגמה מאחר שהמינרלים שהתגבשו אינם מכילים מים. התוצר הסופי של מאגמה עתירת-סיליקה ומים ושחרורם האלים של אדי המים כאשר המאגמה מגיעה אל פני השטח הוא התפרצויות מתפוצצות.
מאגמה גרניטית.
מאגמה גרניטית עשירה בסיליקה (יותר מ-65%), בקוורץ (יותר מ-10%) ובגזים, והיא נוטה להיפלט בטמפרטורה של כ-950°C. צמיגותה הגבוהה נובעת ממרכיביה: סיליקה, חמרן, אשלגן, נתרן וסידן, היוצרים פולימר נוזלי סמיך ועשיר בפצלת השדה ובקוורץ.
המאגמה הגרניטית נוצרת מהתכה של קרום גרניטי המתרחשת במקרים נדירים בהם מתחת לסלעי הגרניט עולה מאגמה בזלתית חמה מאוד. המאגמה הבזלתית מתיכה את חלקו התחתון של הקרום ומדקקת אותו. בקרום הדק נוצרים סדקים עגולים, דרכם פורצת המאגמה הגרניטית.
צפיפותה הרבה של המאגמה הגרניטית מותירה את הגזים לכודים בתוכה, ומים וחומרים נדיפים אחרים משתחררים לאט יותר. לחצם בתוך המאגמה גורם להתפרצויות פליניאניות מתפוצצות בעוצמה גבוהה של 7–8 VEI, דוגמת התפרצות-העל שיצרה את שלוש הקלדרות רחבות-הממדים של ילוסטון. התפרצויות אלה מלוות בזרמים פירוקלסטיים כבדים, בכמות רבה של טפרה ובזרמי לבה סמיכים ועבים הזורמים למרחק של קילומטרים ספורים.
מאגמה גרניטית אופיינית לנקודות חמות יבשתיות דוגמת הרמה האתיופית, ויוצרת שכבות עבות של סלעי איגנימבריט (טוף מולחם), פומיס וריוליט.
סיכום.
הנפח היחסי של היווצרות מאגמה ויחס הסלעים הפלוטוניים והגעשיים הנובעים ממנה משתנה באזורים המגמטיים השונים:
מקור המאגמה – תהליכים מגמטיים.
כל התופעות הקשורות בסלע מותך או מותך-חלקית בעומק כדור הארץ נובע ממאגמה, או לבה כאשר היא נפלטת אל פני השטח – לרוב באמצעות התפרצות געשית מהר געש. תהליכים מגמטיים – הנקראים גם תהליכי יסוד – מתרחשים בשלושה שלבים:
התהליכים המגמטיים הם חלק חיוני במחזור הסלעים: הם מובילים להיווצרות מגוון רחב של סלעים ומהווים תהליך בסיסי שבו כדור הארץ וכוכבי הלכת מבדלים את מרכיביהם לקרום ומעטפת.
פעילות מגמטית אזורית.
פני השטח של כדור הארץ משקפים חומרים ותהליכים הקיימים בעומק רב, בהובלת החומר אל פני השטח וחשיפתו על-פני הקרום באמצעות שחיקה, בליה וסחיפה. תהליכים אלה מספקים לגאולוגים וגאוכימאים מידע חיוני ממנו ניתן להסיק את התכונות הכימיות, המינרלוגיות והתרמיות של פנים כדור הארץ. על-פני השטח קשורים תהליכים אלה באופן הדוק בטקטוניקת הלוחות, מאחר שתהליכים מגמטיים מתרכזים בשולי הלוחות בגבולות פתיחה – דוגמת רכסים מרכז אוקייניים, וגבולות סגירה – דוגמת אזורי הפחתה, אם כי ידועים גם תהליכים מגמטיים פנים-לוחיים – דוגמת נקודות חמות כזו הנמצאת מתחת להוואי. תהליכי יסוד וסלעי יסוד הנוצרים בעקבותיהם אופייניים לאזורים הטקטוניים השונים, לכן משמשים סלעי יסוד עתיקים – ביחד עם מרכיבים מבניים, מותמרים ומשקעיים – לזיהוי סביבה טקטונית עתיקה בהשוואה לדגמים מודרניים.
התוצר האחרון של התהליכים המגמטיים הם סלעי היסוד. יצירת סלעים כבזלת, גברו וקומטיט נובעת מהתכה חלקית של מעטפת מאפית ואולטרה-מאפית בהרכבה. בכדור הארץ ניתן לצפות בתהליך זה ברכסים מרכז-אוקייניים, במשטחי בזלת נרחבים, בגב קשת איים, בבקעים גאולוגיים, בנקודות חמות פנים-לוחיות ובאזורי הפחתה. היווצרות סלעים בינוניים ופלסייים כאנדזיט, דיוריט, ריוליט, אובסידיאן וגרניט מוגבלת לקרום יבשתי מעל אזורי הפחתה. מרבצי עפרות רבים בעלי חשיבות כלכלית קשורים לפעילות של מאגמה פלסית עתירת סיליקה ומכונים "עפרות מגמטיות".
גבולות פתיחה.
המאגמה הנוצרת בגבולות פתיחה היא בזלתית, ומקורה בהתכה חלקית של סלע פרידוטיטי מהמעטפת הליתוספירית, המתרחשת בעומק רב ובטמפרטורה גבוהה. לדוגמה, התכה של סלע גארנט-פרידוטיט, המתרחשת בעומק של כ-90 ק"מ ובלחץ של יותר מ-25 קילובר, יוצרת מאגמה אלקלית כהה. הנוזל המגמטי נאגר בתאי מאגמה בבסיסם של רכסים מרכז-אוקייניים, משם חודרת המאגמה לרווח הנוצר בין שני הלוחות המתרחקים זה מזה, ויוצרת דייקים בזלתיים המתקררים באיטיות יחסית. באזורים אלה נוצרים בעיקר סלעי גברו בעלי גבישים גסים, דיאבז – הדומה לגברו בהרכבו הכימי אך גבישיו בינוניים, וסלעי הצטברות פרידוטיטיים משוכבים.
מתוך המאגר מובלת המאגמה אל פני הקרום. במהלך התפרצות תת-ימית ומפגש עם מי האוקיינוס נוצרת בזלת כרים או "לבת כרים" – מבנה בזלתי הדומה לכרים הבנוי מגבישים זעירים במעטה זכוכיתי. בגבולות פתיחה יבשתיים נפלטת המאגמה מבעד לסדקים ויוצרת שפכי בזלת יבשתיים.
גבולות סגירה.
המאגמה הנוצרת בגבולות סגירה נוצרת בהתכה חלקית של סלעי בזלת מקרום אוקייני החודר אל המעטפת מתחת לקרום אחר – אוקייני או יבשתי. המאגמה נוצרת בתהליך של התכת שטף ונאגרת בתאי מאגמה. מתחת לקרום אוקייני תיווצר מאגמה בזלתית ובפליטתה ייווצרו קשתות איים, ומתחת לקרום יבשתי תיווצר מאגמה אנדזיטית ובפליטתה ייווצרו קשתות געשיות. געשיות זו של אזורי הפחתה היא המאפיין הגעשי הבולט בגבולות סגירה, אם כי היא עשויה להיווצר גם במקומות שאינם אזורי הפחתה.
מעטפת.
המעטפת מורכבת בעיקרה מסלעים פלוטוניים אולטרה מאפיים כהים, דלים בסיליקה אך עשירים בתחמוצות מגנזיום וברזל. הסלע הנפוץ ביותר במעטפת הוא פרידוטיט, המורכב מאוליבין ופירוקסן. סלעים אחרים הם דוניט וקימברליט. נדיר למצוא סלעי מעטפת על-פני השטח, וקיימות שלוש דרכים עיקריות לצפות בהם:
תהליכי התכה.
התכה בפיזיקה פירושה תהליך חימומו של חומר מוצק עד לנקודה שבה הוא הופך לנוזל. נקודה זו נקראת נקודת התכה: הטמפרטורה שבה מצבי הצבירה המוצק והנוזל נמצאים בשיווי משקל תרמודינמי. מקובל להציג נקודת התכה כאשר הלחץ החיצון הוא אטמוספירה אחת בטמפרטורת החדר. להתכה נחוץ חום כמוס – כמות האנרגיה בצורה של חום הדרושה לחומר מסוים כדי לשנות מצב צבירה.
היבט חשוב בהבנה של תהליכים מגמטיים הוא היותו של פנים כדור הארץ מוצק בעיקרו – עובדה שהוצגה במאה ה-19 על ידי לורד קלווין, אשר הוכיח זאת על בסיס המשיכה הכבידתית של השמש והירח. לא ניתן היה להוכיח זאת קודם לניתוח גלים סייסמיים, וגאולוגים סברו כי התפרצות לבה מהרי געש נובעת מזרימה כלפי מעלה של חומר המצוי במצב נוזלי תמידי במעמקי כדור הארץ. כיום ידוע כי הלחץ בחלקה העמוק של המעטפת גבוה דיו לשמור על הסלעים במצב מוצק למרות הטמפרטורות הגבוהות השוררות בה. לכן, מובן כי אזורים של פעילות געשית הם אלה שבהם נוצרת מאגמה באמצעות התכת סלעים שהיו מוצקים בעבר.
קיימות שלוש דרכים להתכת סלעים, והאסוציאציה הראשונית העולה בהקשר להתכתם היא עליית טמפרטורה, בדיוק כפי שקרח נמס בתנאים אלה. אולם, אין הדבר כך בהתכת סלעי המעטפת: במרבית המקרים מתרחשת התכת סלעים ללא עלייה בטמפרטורה וללא הסעת חום, אלא כתוצאה מירידת לחץ או משינוי בהרכב הכימי – בעיקר בשל תוספת מים המורידה את נקודת ההתכה. שני מצבים אלה מאפשרים התכה מאחר שהאנרגיה הדרושה לה כבר מצויה בסלעים בתנאים המתאימים. בנוסף, סלעים הם תערובת של מינרלים שונים, שלכל אחד מהם נקודת התכה משלו – עובדה הגורמת להרחבת טווח הטמפרטורות של התכה חלקית, גם בלחץ קבוע. נקודת ההתחלה של התכה – בה הסלע עדיין מוצק – נקראת "נקודת המוּצקוּת" (solidus), ואוסף של נקודות כאלה נקרא "עקומת מוּצקיוּת". נקודת הסיום של ההתכה – בה הסלע על גבישי המינרלים המרכיבים אותו מותך לגמרי – נקראת "נקודת הנוֹזליוּת (liquidus), ואוסף של נקודות כאלה נקרא "עקומת נוֹזליוּת". עקומות אלה מראות את טווח התנאים בהן מתרחשת המסת סלעים במעטפת העליונה ובאזורים טקטוניים וגעשיים שונים.
התכה בעליית טמפרטורה.
המולקולות בחומר מוצק ערוכות במבנה מסודר והרווחים ביניהם קטנים. כאשר מחממים חומר הנמצא במצב מוצק, הטמפרטורה הפנימית שלו עולה עד שהיא מגיעה לנקודת ההתכה של חומר זה. בנקודה זו גורמת הטמפרטורה לשבירת הקשרים בין חלקיקי החומר ולהפיכתו לנוזל – מצב שבו נותר רווח קטן בין מולקולות החומר, אך הן איבדו את המבנה המסודר בו היו ערוכות קודם-לכן, כך שהתנועה בין המולקולות רבה יותר. סלעים נוהגים ככל חומר אחר במצב זה, והם יותכו כאשר הטמפרטורה בה הם נתונים תעלה לנקודת ההתכה שלהם.
התכה של שחרור לחץ.
כאמור, הלחץ בחלקה העמוק של המעטפת גבוה דיו לשמור על הסלעים במצב מוצק על אף הטמפרטורות הגבוהות השוררות בו, בכך שהוא שומר על המבנה הפנימי הסדור של הסלע. שחרור הלחץ מפריע למבנה הפנימי ובכך הוא מאפשר לחום הרב להתיך סלעים. שחרור הלחץ מוביל להתכה של מאגמה בזלתית ופליטתה ברכסים מרכז-אוקייניים, בנקודות חמות ובגב קשתות איים, ועשוי לתרום במידה מסוימת להמסה גם באזורי הפחתה ובקשתות יבשתיות. התכה בתנאי שחרור לחץ תלויה במבנה הטמפרטורה של כדור הארץ, ביחסי הפאזות של סלעי המעטפת ובקיומם של זרמים אנכיים באסתנוספירה, שביכולתם להסיע חומר במהירות ללא חילופי חום משמעותיים עם הסביבה.