کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5779506 1634684 2017 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Internal triggering of volcanic eruptions: tracking overpressure regimes for giant magma bodies
ترجمه فارسی عنوان
راه اندازی داخلی فوران های آتشفشانی: رعایت رژیم های بیش از حد فشار برای بدن های ماگما غول پیکر
کلمات کلیدی
فوران انفجاری، ماشه فوران ریولیت، تعادل فاز، تکامل ماگما،
ترجمه چکیده
درک فوران های سیلیکیک برای کشف آتشفشانی انفجاری و خطرات بالقوه اجتماعی آن بسیار مهم است. در اینجا ما از مدلسازی تعادل فاز برای تعیین نقش بالقوه درگیر شدن درونی استفاده می کنیم - در حالی که ماگماها به طور طبیعی به حالت ای که در آن فوران اجتناب ناپذیر است، در بدن ماگما ریولیتی تکامل می یابند. ترکیبات کامل سنگی از پنج رسوب ریولیتی بزرگ و بزرگ به وسیله ریولیت ملتس مدل سازی شده اند. با اجرای شبیه سازی با محتویات مختلف آب، ما می توانیم کریستالیزاسیون و انحلال حباب را در طی کپک زدن ماگما پیگیری کنیم. ما از شبیه سازی با انتپالپی متغیر و فشار ثابت برای پنج ترکیب استفاده می کنیم. تعامل بین انحلال حباب و کریستالیزاسیون می تواند منجر به افزایش حجم سیستم شود که می تواند منجر به بیش از حد فشار ماگما شود. ما متوجه می شویم که ماگما های بالا سیلیکا ریولیت بلوری در فشار های کمتر از 300 مگاپاسکال (عمق کمتر از 11 کیلومتر در پوسته) ممکن است باعث ایجاد درونی شود، که نشان دهنده یک پنجره پراکندگی در پوسته بالایی است که از آن فوران های بلند سیلیس اتفاق می افتد. در فشارهای بالاتر، آستانه بیش از حد بحرانی برای فوران تنها زمانی اتفاق می افتد که کریستالیزاسیون ها باالتر از 50 درصد وزنی باشند، که باعث می شود که ماگما غیرقابل تحمل باشد - فرسایش بیش از حد سیلیس ریولیت از این عمق ها مستلزم خارج شدن است، اما نمونه های آنها کمیاب یا کاملا وجود ندارد. کریستالین های محاسبه شده که در آن آستانه انتقالی بیش از حد رسیده است با محتویات کریستال مشاهده شده در نمونه های طبیعی برای بسیاری از سیستم ها مقایسه می شود، و این نشان می دهد که تکامل داخلی نقش مهمی در ایجاد فوران دارد. سیستم هایی که اشباع مایع در اواخر نسبت به کریستالیزاسیون اتفاق می افتد یا در اثر آن تخریب مؤثر می تواند باعث تداخل یا جلوگیری از درگیری داخلی شود. ما استدلال می کنیم که پر شدن توسط کریستالیزاسیون و انحلال حباب برای فوران ماگما بسیار مهم است، و بیرون زدگی بیرونی به سادگی به عنوان ضربه نهایی - به جای نیروی محرکه - از فوران های ریلیویتی انفجاری است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات علوم زمین و سیاره ای (عمومی)
چکیده انگلیسی
Understanding silicic eruption triggers is paramount for deciphering explosive volcanism and its potential societal hazards. Here, we use phase equilibria modeling to determine the potential role of internal triggering - wherein magmas naturally evolve to a state in which eruption is inevitable - in rhyolitic magma bodies. Whole-rock compositions from five large to super-sized rhyolitic deposits are modeled using rhyolite-MELTS. By running simulations with varying water contents, we can track crystallization and bubble exsolution during magma solidification. We use simulations with variable enthalpy and fixed pressure for the five compositions. The interplay between bubble exsolution and crystallization can lead to an increase in the system volume, which can lead to magma overpressurization. We find that internal triggering is possible for high-silica rhyolite magmas crystallizing at pressures below 300 MPa (<11 km depth in the crust), revealing a window of eruptibility within the upper crust from which high-silica eruptions emanate. At higher pressures, the critical overpressure threshold for eruption is only reached once crystallinities are high, >50 wt.%, which makes magma immobile - high-silica rhyolite eruptions from such depths would require external triggering, but examples are scarce or entirely absent. Calculated crystallinities at which the critical overpressure threshold is reached compare favorably with observed crystal contents in natural samples for many systems, suggesting that internal evolution plays a critical role in triggering eruptions. Systems in which fluid saturation happens late relative to crystallization or in which degassing is effective can delay or avoid internal triggering. We argue that priming by crystallization and bubble exsolution is critical for magma eruption, and external triggering serves simply as the final blow - rather than being the driving force - of explosive rhyolitic eruptions.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Earth and Planetary Science Letters - Volume 472, 15 August 2017, Pages 142-151
نویسندگان
, , ,