Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Array
(
    [SESS_AUTH] => Array
        (
            [POLICY] => Array
                (
                    [SESSION_TIMEOUT] => 24
                    [SESSION_IP_MASK] => 0.0.0.0
                    [MAX_STORE_NUM] => 10
                    [STORE_IP_MASK] => 0.0.0.0
                    [STORE_TIMEOUT] => 525600
                    [CHECKWORD_TIMEOUT] => 525600
                    [PASSWORD_LENGTH] => 6
                    [PASSWORD_UPPERCASE] => N
                    [PASSWORD_LOWERCASE] => N
                    [PASSWORD_DIGITS] => N
                    [PASSWORD_PUNCTUATION] => N
                    [LOGIN_ATTEMPTS] => 0
                    [PASSWORD_REQUIREMENTS] => Пароль должен быть не менее 6 символов длиной.
                )

        )

    [SESS_IP] => 3.215.177.171
    [SESS_TIME] => 1631883592
    [BX_SESSION_SIGN] => 9b3eeb12a31176bf2731c6c072271eb6
    [fixed_session_id] => d9408bbc5d3c587030dc3908be8ae491
    [SALE_USER_ID] => 0
    [UNIQUE_KEY] => 9fec1222d1760556eb6984ca637d2a87
    [BX_LOGIN_NEED_CAPTCHA_LOGIN] => Array
        (
            [LOGIN] => 
            [POLICY_ATTEMPTS] => 0
        )

)

Поиск по журналу

Геология и геофизика

2009 год, номер 12

СТРУКТУРНО-ХИМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОГНОЗА И РАСЧЕТОВ ВЯЗКОСТИ МАГМ И ДИФФУЗИИ Н2О В НИХ В ШИРОКОМ ДИАПАЗОНЕ СОСТАВОВ И ТР–ПАРАМЕТРОВ ЗЕМНОЙ КОРЫ И ВЕРХНЕЙ МАНТИИ

Э.С. Персиков, П.Г. Бухтияров
Институт экспериментальной минералогии РАН, 142432, Черноголовка, Московская обл., ул. Институтская, 4, Россия
Ключевые слова: Вязкость, диффузия Н2О, магма, модель, температура, давление, состав расплава, прогноз, структура.
Страницы: 1393-1408
Подраздел: ПЕТРОЛОГИЯ И ДИНАМИКА ЛИТОСФЕРЫ

Аннотация

Предлагаемая физико-химическая модель впервые позволяет рассчитывать и прогнозировать вязкость близликвидусных магматических расплавов и диффузионную подвижность воды в них как функции следующих параметров: температуры, литостатического и флюидного давлений, состава расплава, включая летучие компоненты (H2O, OH-, CO2, , F-, Cl-), соотношения катионов: Al3+/(Al3+ + Si4+), Fe2+/(Fe2+ + Fe3+), Al3+/(Na+ + K+ + Ca2+ + Mg2+ + Fe2+); объемного содержания кристаллов и пузырей (до 45 %) - применительно к вязкости магм.
Характерными особенностями новой модели являются: структурно-химический подход, максимально возможная простота, высокая точность прогноза (±30 отн.%), соизмеримая с экспериментальной погрешностью измерений вязкости таких расплавов и диффузии воды в них при высоких давлениях. Основные уравнения для расчетов и прогноза концентрационной, температурной и барической зависимостей вязкости магматических расплавов и диффузии воды в них предложены в следующем виде.
Вязкость магм ηT P = η0 exp (EXP/RT),
где η0 - предъэкспоненциальная константа, характеризующая вязкость расплава при T → ∞, (η0 = 10-3.5 ± 100.1 (0.1 Па · с)); T - абсолютная температура ( K ); EXP - энергия активации вязкого течения (кал/моль), которая является функцией давления и состава расплава, включая летучие компоненты; R = 1.987(кал/моль · K) - универсальная газовая постоянная; и ηTP - вязкость расплава при данной температуре и давлении (0.1 Па · с).
Диффузия воды:
lg D (H2O) = -(0.69 lg η + 3.74) (деполимеризованные расплавы: андезит, базальт),
lg D (H2O) = -(0.29 lg η + 5.35) (полимеризованные расплавы: риолит, обсидиан, альбит, дацит,
где D H2О - коэффициент диффузии воды (см2/c), ? - вязкость расплава (0.1 Па · с)
Разработана простая компьютерная программа, рекомендуемая для расчетов вязкости магм и диффузии воды в них при моделировании процессов эволюции магм и вулканических извержений, а также их динамики.