Experimental study of bubble growth in Stromboli basalt melts at 1 atmosphere
Notice bibliographique
Résumé
In order to investigate bubble formation and growth at 1 atmosphere, degassing experiments using a Stromboli basalt with dissolved H2O or H2O + CO2 were performed in a custom furnace on a beamline at the Advanced Photon Source. The glasses were synthesized at 1250°C and 1000 MPa, with ~3.0 wt%, ~5.0 wt%, or ~7.0 wt% H2O or with mixtures of H2O + CO2, ~3.0 wt% H2O and ~440 ppm CO2, ~5.0 wt% H2O and 880 ppm CO2, ~7.0 wt% H2O and ~1480 ppm CO2, then heated on the beamline while recording the bubble growth. The 3D bubble size distributions in the quenched samples were then studied with synchrotron X-ray microtomography. The experimental results show that bubble nucleation and growth are volatile-concentration dependent. Bubbles can easily nucleate in melts initially containing high volatile concentrations. CO2 has no significant effect on bubble formation and growth because of low CO2 concentrations. Multiple nucleation events occur in most of these degassing samples, and they are more pronounced in more supersaturated melts. Bubble growth is initially controlled by viscosity near glass transition temperatures and by diffusion at higher temperatures where melt viscous relaxation occurs rapidly. Bubble foam forms when bubbles are highly connected due to coalescence, and bubbles begin pop, 10 to 20 seconds after the foam is developed. The degree of bubble coalescence increases with time, and bubble coalescence can significantly change the bubble size distribution. Bubble size distributions follow power-law relations at vesicularities of 1.0% to 65%, and bubble size distributions evolve from power-law relations to exponential relations at vesicularities of 65% to 83%. This evolution is associated with the change from far-from-equilibrium degassing to near-equilibrium degassing. The experimental results imply that during basaltic eruptions both far-from-equilibrium degassing and near-equilibrium degassing can occur. The far-from-equilibrium degassing generally generates the power-law bubble size distributions whereas the near-equilibrium degassing produces exponential bubble size distributions Bubbles begin to pop when the vesicularities attain 65% to 83%. Bubble expansion in the foam possibly accounts for the mechanism of magma fragmentation.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».