WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 | 2 ||

Несмотря на различную природу этих явлений, существует аналогия в описании равновесных фазовых переходов и эффектов самоорганизации в открытых системах. Равновесные фазовые переходы реализуются в кристаллизующихся магматических очагах, в экструзиях или остывающих лавовых потоках. В связи с этим к ним применимы термодинамические уравнения. Самоорганизация связана с явлениями турбулентности. Оба эффекта наблюдаются в неравновесных системах потокового типа, как правило, при больших интенсивностях потоков следует ожидать именно турбулентное течение. При больших разностях температур (разность температур в мантии и земной коре ~ 10000С; разность температур в мантии и в верхних слоях атмосферы ~ 13000С), магматическая система переходит в состояние с турбулентным режимом конвекции. С другой стороны, если интенсивность внешнего воздействия мала, состояние открытой системы близко к равновесному. Таким образом, при увеличении интенсивности воздействия наблюдается переход от теплового равновесия к турбулентному режиму, как это происходит при инъекции глубинного базальтового расплава в коровые дифференцированные очаги [3-5]. Зарождение турбулентности может происходить скачком, либо занимать некоторый интервал значений параметров, характеризующих определенную степень внешнего воздействия на рассматриваемую систему. В последнем случае переход к турбулентному режиму осуществляется путем последовательного усложнения регулярных структур.

В качестве примера приведем описание прорыва базальтового расплава на вулкане Академии Наук в 1996 г. [21]. Сейсмические события свидетельствовали, что развивающаяся вверх магматическая колонна в земной коре вошла в остывающий коровый магматический очаг, который находился в состоянии Рычагов С.Н., Белоусов В.И., Кузьмин Ю.Д., Белоусова С.П.

теплового равновесия, установившегося после извержения, произошедшего более 20000 лет назад. В течение ~ 30 часов базальтовый мантийный расплав, нарушив тепловое равновесие в коровом очаге, вызвал образование свободной газовой фазы в охлажденном и насыщенным растворенными равновесными газами магматическом расплаве андезитового состава. Это привело к резкому увеличению объема слабо перемешенного расплава и к фреато-магматическому извержению вулкана Академии Наук: выброшен шлак, пемза, другие виды пирокластики и образовался шлаковый конус на севере Карымского озера. Считается, что образование таких структур представляет собой явление самоорганизации в неравновесных системах.

5. Заключение Таким образом, газ является важнейшим элементом функционирования гидротермально-магматических систем: газовые потоки осуществляют перенос значительной части рудных, щелочных и породообразующих химических элементов и их соединений из магматической конвективной ячейки в гидротермальную; газ, вероятно, служит основной движущей силой для магматического расплава, заставляющей перемещаться его от глубин верхней мантии в близповерхностные горизонты земной коры; газ является основным связующим звеном (рабочим телом) между всеми структурными элементами гидротермально-магматической конвективной системы (магматическим расплавом – вмещающими породами – проницаемыми зонами – гидротермальным флюидом – метасоматитами).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Аверьев В.В. Гидрогеологическое опробование скважин // Паужетские горячие воды на Камчатке. М.: Наука. 1965. С. 144-167.

2. Готлиб А.Д. Доменный процесс. М.: Металлургия. 1966. 503 с.

3. Гриб Е.Н. Петрология продуктов извержения 2-3 января 1996 г. в кальдере Академии Наук // Вулканология и сейсмология. 1998. № 5. С.71-97.

4. Гриб Е.Н., Леонов В.Л. Игнимбриты кальдеры Большой Семячик (Камчатка): состав, строение условия образования // Вулканология и сейсмология. 1992. № 5-6. С. 34-50.

5. Гриб Е.Н., Леонов Л.В. Игнимбриты Узон-Гейзерной вулкано-тектонической депрессии, Камчатка: сопоставление разрезов, состав, условия образования // Вулканология и сейсмология.

1993. № 5, С. 15-33.

6. Ерёмин Е.Н. Основы химической кинетики в газах и растворах. М.: МГУ. 1971 384 с.

7. Знаменский В.С., Никитина И.Б. Гидротермы центральной части острова Итуруп (Курильские острова) // Вулканология и сейсмология. 1985. № 5. С. 44-65.

8. Маракушев А.А., Сук Н.И., Новиков М.П. Хлоридная экстракция рудогенных металлов и проблема их миграции из магматических очагов // Доклады АН. 1997. Т. 352. № 1. С. 83-86.

Раздел 4: Геохимия и динамика газов и природных вод 9. Меняйлов И.А., Никитина Л.П., Гусева В.В., Шапарь В.Н. Результаты отбора и анализа вулканических газов на Толбачинском трещинном извержении в 1975 г. // Докл. АН СССР. 1976.

Т.230. № 2. С.440-442.

10. Макдональд Г. Вулканы. М.: Мир. 1975. 431 с.

11. Набоко С.И. Вулканические эксгаляции и продукты их реакций // Труды Лабор. вулканологии АН СССР. 1959. 304с.

12. Персиков Э.С., Бухтияров П.Г., Польский С.Ф., Чехмир А.С. Взаимодействие водорода с магматическими расплавами // Экперимент в решении актуальных задач геологии. М.: Наука.

1986. С 48-70.

13. Полак Л.С., Михайлов А.С. Самоорганизация в неравновесных физико-химических системах. М.:

Наука. 1983. 288 с.

14. Рычагов С.Н. Гидротермальная система вулкана Баранского, о-в Итуруп: модель геологической структуры // Вулканология и сейсмология. 1993. № 2. С. 59-74.

15. Рычагов С.Н., Главатских С.Ф., Гончаренко О.П., Жатнуев Н.С., Коробов А.Д. Температурная и минералого-геохимическая характеристика геотермального месторождения Океанское (о-в Итуруп) // Геология рудных месторождений. 1993. Т.35. № 5. С. 405-418.

16. Рычагов С.Н., Главатских С.Ф., Сандимирова Е.И. Рудные и силикатные магнитные шарики как индикаторы структуры, флюидного режима и минералорудообразования в современной гидротермальной системе Баранского (о-в Итуруп) // Геология рудных месторождений. 1996. Т.

38. № 1. С. 31-40.

17. Слёзин Ю.Б., Федотов С.А. Физические характеристики извержения. // Большое трещинное Толбачинское извержение. Камчатка 1975-1976. М.: Наука. 1984. С. 143-176.

18. Слободской Р.М. Элементоорганические соединения в магматогенных и рудообразующих процессах. Новосибирск: Наука. 1981. 135 с.

19. Трухин Ю.П., Шувалов Р.А. Окислительно-восстановительные реакции, процессы газогенерации и вторичный разогрев на шлаковых конусах // Большое трещинное Толбачинское извержение.

Камчатка 1975-1976. М.: Наука. 1984. С. 356-372.

20. Уайт У.С. Месторождения самородной меди в северной части штата Мичиган // Рудные месторождения США. М.: Мир. 1972. Т. 1. С. 457-481.

21. Федотов С.А. Об извержениях в кальдере Академии Наук и Карымского вулкана на Камчатке в 1996 г., их изучении и механизме // Вулканология и сейсмология. 1997. № 5. С.3-37.

22. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. М.: Наука. 1967.

491 с.

23. Giggenbach W.F. Redox processes governing the chemistry of fumarolic gas discharges from White Island, New Zealand // Appl. Geochem.. 1987. V.2. P. 143-161.

24. Giggenbach W.F., Garcia N.P., Londono A., Rodriguez L.V., Rojas N. G., Calvache M.H.V. The chemistry of fumarolic vapor and thermal-spring discharge from the Nevado del Ruiz volcanic-magmatichydrothermal system, Colombia // J. Vol. Geotherm.. Res. 1990. 42. P. 13-39.

25. Hedenquist J.W., Houghton B.F. Epithermal gold mineralisation and its volcanic enviroments // The earth resources Foundation the University of Sydney Taupo. Vol. Zone, N.Z. 1987. 15-21 november.

26. Kazahaya K., Shinohara H., Saito G. Excessive degassing of Izu-Oshima volcano: magma convection in a conduit // Bull.Volcanol.. 1994. N 56. P. 207-216.

27. McClaine L.A., Allen R.V., McConnell R.K., Surprenant N.F. Volcanic smoke clouds // J. Geophys.

Res.. 1968. V.73. N 16. P. 5235-5246.

28. Naughton J.J., Lewis V.A., Hammond D., Nishimoto D. The chemistry of sublimates collected directly from lava fountains at Kilauea Volcano, Hawaii // Geochim.Cosmochim.Acta. 1974. V.38. N 11. P. 16791690.

29. Shinohara H., Kazahaya K. Degassing processes related to magma-chamber crystallization // Mineralogical Association of Canada, Short Course Series: Magmas, Fluids, and Ore Deposits. Victoria, British Columbia. 1995. V. 23. P. 47-70.

30. Shinohara H., Kazahay K., Lowenstern J.B. Volatile transport in convecting magma column:

implications for porphyry Mo mineralization // Geology. 1995. V. 23. N 12. P. 1091-1094.

31. Shinohara H., Hedenquist J.W. Constrainsts on Magma Degassing beneath the Far Southeast Porphyry Cu-Au Deposit, Philippines // Journal of Petrology. 1997. V. 38. N. 12. P.1741 1752.

Pages:     | 1 | 2 ||










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.