Using delayed nucleation in melt inclusions to constrain final growth durations of magmatic crystals: An introduction and example using the May 18, 1980, White Pumice of Mt. St. Helens
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Knowledge of the timing and duration of magmatic events provides important constraints on the evolution of igneous rocks and on volcanic eruption mechanisms. A new method is proposed to constrain the time duration between the saturation of a suite of melt inclusions trapped in a crystal with daughter minerals and the quenching of the melt inclusions to conditions where crystals cannot form. Classical nucleation theory predicts that crystal nucleation delay and subsequent growth are functions of the initial melt volume. This suggests that the crystallinity (defined in this work as the presence or absence of crystals) in a suite of melt inclusions of differing volumes can be used to constrain the time interval between the saturation of the melt inclusions and their quenching. As an example to demonstrate the applicability of this technique, a set of 402 melt inclusions found in 5 plagioclase crystals erupted in the Mt. St. Helens White Pumice of May 18, 1980, was studied using a petrographic microscope and a scanning electron microscope. An ellipse was fit to each melt inclusion, its axes measured, and the presence or absence of crystals within the inclusions noted. The volume of each melt inclusion was estimated by approximating the size of the inclusion as an ellipsoid of revolution using the measured ellipse axes with rotation about the major axis. These measurements were used to calculate the probability of melt inclusion crystallization as a function of melt inclusion size and fit to the classical nucleation theory model for delayed nucleation in small volumes. This fit yielded the product of the time-averaged nucleation rate, ⟨J⟩, and the time duration, Δt, or ⟨J⟩Δt. This information is combined with previous experimental studies on plagioclase nucleation rates, ⟨J⟩, and crystal habits to calculate that melt inclusions most probably became supersaturated (which may have occurred soon after trapping) only days to months before the May 18 eruption. This time estimate is consistent with the observed seismic and gas emission records prior to the eruption and with diffusion modeling of Fe-Mg zoning in orthopyroxene crystals from Mt. St. Helens eruptions in the 1980s.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».