Эстетическая стоматология без агрессивной обработки зубов Это здесь . Комментарии красноречивы. А тут некоторые детали от потенциальных мишеней . От себя. Юрия Романенко я в свое время часто рекомендовал читателям моего блога, подчеркивая, что он, - ничуть не нацик, а просто весьма квалифицированный эксперт, - интересен тем, что, в от ...
Флюид + магма = вулкан
rodline — 10.11.2024
Вулканические извержения, происходящие по всему миру, говорят
об одном: магма покидает свои очаги и резервуары и по каналам и
трещинам выходит на поверхность. Иногда это происходит со
сверхзвуковой скоростью. Каким образом тяжелая вязкая жидкость
получает такой большой импульс? Почему она движется то медленно, то
быстро? Почему в извержениях возникают перерывы, иногда короткие,
иногда очень длинные, иногда периодические? Для ответа на все эти
вопросы одного механизма подъема магмы к верхним слоям коры
недостаточно.Специалисты в области вулканологии полагают, что ведущую роль в развитии извержения играют летучие компоненты магмы: различные газы, растворенные в ней под высоким давлением и высвобождающиеся по мере подъема магмы к поверхности Земли. К этим газам относят, прежде всего, водяной пар, углекислоту, сернистый газ. Действительно, растворимость летучих в магме резко возрастает с увеличением давления, имея явно выраженные скачки от36% (при 30
КБар) до 20% (при 11 КБар) и затем до 10% (при 10 КБар). Неизвестным, правда, остается реальное количество летучих, растворенное в магме на таких глубинах. Базальтовая магма на выходе содержит порядка 1% летучих, кислая – до 6%. Остальное могло выделиться внутри расплава в виде пузырей, что, по мнению ученых, создает в магме избыточное давление. Выделение летучих на уровнях фрагментации, а также процессы кристаллизации превращают
магму в трехфазную смесь, анализ поведения которой достаточно сложен. Насколько выделение летучих способно вызвать большое ускорение потока магмы, неясно. Популярна аналогия с бутылкой Кока-Кола, при откупоривании которой вспененная смесь напитка и пузырьков выбрасывается наружу. Но ускорение жидкости в которой растворен газ под давлением, возможно только при открывании бутылки – резком сбросе внешнего давления, что обеспечивает высокие значения градиента давления. Магма поднимается к поверхности медленно, давление в ней падает постепенно, пузырьки выделяются так же медленно. По-видимому, высокая скорость магмы при извержении – это результат действия какой-то иной силы. Пузырьки, расширяющиеся внутри магмы сами по себе не способны разогнать поток до высоких, околозвуковых скоростей.
Они могут взорвать магму и окрестные породы, если давление внутри них велико, а выхода наружу нет. Но разогнать магму и держать ее скорость в течение длительного времени они не могут! Ускорение магмы пузырьками – это по сути известный по литературе опыт барона Мюнхгаузена, который сам себя вытаскивал за волосы из болота. Фрагментация меняет плотность и вязкость магмы, но не давление, так как летучие в виде флюида уже давно находятся при закритической температуре и их давление соответствует давлению внутри магмы.
Мы предполагаем, что «иная сила», вызывающая реальное ускорение магмы и ее извержение, обусловлена контактом магмы с областью, содержащей флюид – так называют в геологии жидкость, находящуюся в толще породы под большим давлением и при высокой температуре.
Роль флюидов в геологии и минералогии трудно переоценить. Однако, на наш взгляд, их участие в геодинамических и вулканологических процессах недооценено.
Вопрос о генезисе флюида в земной коре, особенно на больших глубинах, в высшей степени дискуссионный. Мы оставляем его в стороне, исходя из того, что содержащие флюид области реально существуют, и найти их можно, наверное, на всех глубинах. Убедительным аргументом в пользу флюида может служить тот факт, что в зонах субдукции океаническая кора, имеющая осадочный слой, насыщенный водой, оказывается под материковой корой, доставляя водяной флюид в зону активного вулканизма.
Наиболее простой случай контакта магмы и флюида – это когда подводящий магматический канал пересекает слой, содержащий флюид. Возможно, это как раз пористый или трещиноватый слой, обладающий относительно малой прочностью и высокой проницаемостью.
Если магма с температурой порядка 1000 С проникает в область флюида или оказывается вблизи него, то возникает объем так называемого перегретого флюида, имеющего не только закритическое давление, но и закритическую температуру. Для воды критические значения составляют соответственно 220 Бар и 647К. Перегретый флюид сжимаем и подчиняется закону состояния идеального газа (в широком диапазоне высоких температур и давлений отличие его поведения от «идеальности» не превышает 10%). Цель нашей работы – предложить перегретый флюид на роль идеального газа, а магму на роль жидкости в рассмотренном выше механизме «газового поршня».
................................
В работе предложен простой физический механизм, который может служить основой для объяснения различных типов вулканических извержений. Предполагается, что ускорение магмы и ее извержение вызвано неустойчивостью в контактной зоне между магматическим каналом и флюидным слоем на глубине свыше 1км.
Перегретый флюид, находящийся в закритическом состоянии (это может быть флюид водяного пара) при давлениях, превышающих 220 Бар и температурах выше 647К подчиняется закону идеального газа. В соответствии с этим законом, чем больше первичный объем флюида, тем меньше падение давления флюида при его распространении в магматический канал. Если перегретый флюид проникает внутрь магматической системы и вытесняет некоторое малое количество магмы на поверхность, а его объем превышает некоторую критическую величину, то в контактной зоне «магма-флюид» возникает перепад давления, и флюид начинает выталкивать магму наружу, как поршень.
В течение вулканического извержения флюид совершает работу и расширяется, его давление и плотность падает, извержение прекращается. Чтобы оно повторилось и образовался стратовулкан, система нуждается в некотором времени для восстановления критического объема флюида в зоне его перегрева, опустошенной извержением. Это может происходить вследствие диффузии флюида с периферии. Возможно, это время диффузии флюида как раз и определяет интервал между извержениями. После истощения флюидного слоя деятельность вулкана может прекратиться. Но если под магматическим очагом на большей глубине существует другой флюидный слой, он может получить закритическую температуру и активизироваться спустя десятки тысяч лет после образования стратовулкана. Соответствующее мощное извержение способно опустошить магматический очаг и вызвать образование кальдеры. После извержения магмы и пирокластики флюидная субстанция может вырваться наружу.
Разогнавшись в магматическом канале до сверхзвуковых скоростей, флюид захватывает со стенок канала мельчайшие частицы расплава и превращается в палящую пепловую тучу. Извержение флюида – это финал Плинианского извержения, которому предшествовало образование стратовулкана и опустошение его магматического очага. Все эти события – результат нарушения баланса и превышения критических условий в системе «магма-кора-флюид
https://istina.msu.ru/media/publications/articles/858/603/3417291/Volcanoes_eruption_-rus-MGU-size9.pdf
Сохранено
|
|
</> |
Флюид + магма = вулкан
Оставить комментарий
Популярные посты:
Архив записей в блогах:
Просто потому, что это не имеет смысла. Кому надо - прочитает здесь . Лично для меня нет никаких сомнений, что Навальный "взят на крючок" властью с целью контроля и канализации протеста. Лучшее тому свидетельство - два условных срока. То, что сейчас появился вал компромата, даже за 10% ...
Принято думать, что только мы слушаем зарубежную музыку, ругая свою. На самом деле жители запада любят русские песни! Во всяком случае некоторые песни советских времен стали хитами далеко за пределами страны.
...
В продолжение https://matholimp.livejournal.com/2623033.html , https://matholimp.livejournal.com/2463683.html , https://matholimp.livejournal.com/2504409.html и далее по ссылкам всех ...
Этого человека знают во всём мире - его портрет изображен на стодолларовой купюре. Бенджамин Франклин не был президентом США, но он был одним из отцов-основателей, подписавших все 4 ключевые документа, приведшие к образованию Соединенных Штатов. И при этом он всего два года проучился в ...
