Experiments and models on H2O retrograde solubility in volcanic systems
Notice bibliographique
Résumé
We present a suite of 36 high-temperature (900-1100 °C) experiments performed on 10 × 10 mm unjacketed cores of rhyolitic obsidian from Hrafntinnuhryggur, Krafla, Iceland, under atmospheric pressure. The obsidian is bubble- and crystal-free with an H 2 O content of 0.11(4) wt%. The obsidian cores were heated above the glass transition temperature (T g ), held for 0.25-24 h, then quenched. During each experiment the volume of the samples increased as H 2 O vapor-filled bubbles nucleated and expanded. Uniquely, the bubbles did not nucleate on the surface of the core, nor escape, conserving mass during all experiments. Within each isothermal experimental suite, the cores increased in volume with time until they reached a maximum, after which continued heating caused no change in volume (measured by He-pycnometry). We interpret these T-t conditions as representing thermochemical equilibrium between the melt and exsolved vapor. These experiments are modeled to recover the 1-atm, temperature-dependent solubility of water in the rhyolite melt. Our results define the magnitude of retrograde solubility (-7.1 × 10 -3 wt% H 2 O per 100 °C) and provide estimates of the enthalpy and entropy of the H 2 O exsolution reaction [ΔH° = 17.8 kJ/mol, ΔS° = 107 J/(K·mol)]. We conclude by modeling the implications of retrograde solubility for the glass transition temperatures (T g ) of cooling volcanic systems at pressures relevant to volcanic conduits and the Earth’s surface. All volcanic systems cool; the effects of retrograde solubility are to allow melts to rehydrate by H 2 O dissolution as they cool isobarically, thereby depressing T g and expanding the melt window. Ultimately, the melt is quenched at higher H 2 O contents and lower temperatures where the isobaric retrograde solubility curve “catches” the evolving T g .
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».