dif magm tica mezcla de magmas 2015
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Diferenciación magmática
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Cristalización en equilibrio y
fraccionada
Composición inicial vs. Composiciónfinal
Li
L f
Si
S f
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http://www.google.cl/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=B5s7NrXSd0r_NM&tbnid=Z5seGyjDHUlNCM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fminerva.union.edu%2Fhollochk%2Fc_petrology%2Fig_minerals.htm&ei=FKVAUoHTN-TWigK514GoCQ&bvm=bv.52617933,d.cGE&psig=AFQjCNE2MwASe097y5wwfLbK7SPmBXfp1g&ust=1380054479555112http://www.google.cl/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=B5s7NrXSd0r_NM&tbnid=4Y7EKDas8s7gxM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fminerva.union.edu%2Fhollochk%2Fc_petrology%2Fig_minerals.htm&ei=t6RAUv__J8rIiwLLuYDIAg&bvm=bv.52617933,d.cGE&psig=AFQjCNE2MwASe097y5wwfLbK7SPmBXfp1g&ust=1380054479555112http://www.google.cl/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=0xb8FI4bPVOdSM&tbnid=cpdvl3W4pgDPuM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fwww.uwgb.edu%2Fdutchs%2FPetrology%2Fplagiocl.htm&ei=aaRAUracOIKmigLesIHgDA&bvm=bv.52617933,d.cGE&psig=AFQjCNE2MwASe097y5wwfLbK7SPmBXfp1g&ust=1380054479555112http://www.google.cl/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=JzajDU1pXQGVUM&tbnid=j8nXgu_nRNjydM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Ftheselforganizingplanet.com%2Fgallery.php%3Fgid%3D4%26imgid%3D38&ei=oqNAUtn4DeaziwKG5IBw&bvm=bv.52617933,d.cGE&psig=AFQjCNFZUYGa-CJvUHvH0R7pjs6oHqLxKA&ust=1380054298627117
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Fraccionamiento gravitacional
Fraccionamiento de sólidos, líquido yburbujas
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Ley de Stokes
V = velocidad de decantación (cm/sec)g = aceleración de gravedad (980 cm/sec2)r = radio de una partícula sólida esférica (cm)ρs = densidad de la partícula sólida esférica
(g/cm3
)ρl = densidad del líquido (g/cm3)η = viscosidad del líquido (Pa s)
V 2gr ( )9
2
= − ρ ρ η s l
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Líquido basáltico
• Olivino (ρs
= 3.3 g/cm3, r = 0.1 cm)
• Líquido Basaltico (ρl = 2.65 g/cm3, η =1000 poise)
• V = 2·980·0.12
(3.3-2.65)/9·1000 =0.0013 cm/seg; aprox. 5 cm/hora
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Líquido riolítico η = 107 poise y ρl = 2.3 g/cm3
• cristal de hornblenda (ρs = 3.2 g/cm3, r =0.1 cm)V = 2 x 10-7 cm/sec, o 6 cm/año
• feldspatos (ρl = 2.7 g/cm3), r = 0.1 cm)V = 2 cm/año = 200 m en los 104 añost que demora en solidificarse un stock
Un cristal de 0.5 cm de radio decanta a0.65 metros/año, o 6.5 km en los 104 años de enfriamiento
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Fraccionamiento Gravitacional de
Cristales
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Adcumulada (0-7 %), mesocumulada (7-15%), ortocumulada (15-25%)
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Cross section lookingdown dip.
Figure 12-11. After After
Hoover (1978) Carnegie Inst.
Wash., Yearb., 77, 732-739.
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Fractionation density vs dif ferentiation index (DI) for plagioclase, where DI = An/(An + Ab),
and for olivine, orthopyroxene, clinopyroxene and pigeonite, where DI = Mg/(Mg + Fe2+).
SCOATES J S J. Petrology
2000;41:627-649Oxford University Press
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LangmuirModel
Thermal gradientat wall and cap→ variation in %crystallized
Compositionalconvection → evolved magmasfrom boundarylayer to cap (ormix into interior)
Figure 11-12 Formation of boundary
layers along the walls and top of a
magma chamber. From Winter
(2001) An Introduction to Igneous
and Metamorphic Petrology.
Prentice Hall
Fraccionamiento convectivo
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Cristales y antecristales
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COEFICIENTE DE EXPANSIÓNTERMAL: Cambio proporcional devolumen por cada °C, a P = cte.3.0 x 10-5 °C-1
http://www.google.cl/url?sa=i&rct=j&q=magma+density+and+temperature&source=images&cd=&cad=rja&docid=XedFlXzuInZH6M&tbnid=l0Ldt95iXO7JeM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.eos.ubc.ca/resources/webres/concepts/igneous/magma/magcont.html&ei=-wNbUYaKNoy68wTqlYCQCA&psig=AFQjCNEXruMcqqjSRhv3KKUdKcap2Lykow&ust=1365005663646100
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Simulación numérica tiempo-
dependiente
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No sepuedemostrarla imagen en estemomento.
( ) r 2
r r r
r r T T z,k =t
T Cp ρ ∇
∂
∂
Heat transfer into the country rocks
No sepuedemostrarla imagen en estemomento.
( ) ( ) g ρ p' u+u µ=uu+t
u ρ
−∇−∇∇⋅∇
∇⋅
∂
∂
Magma fluid dynamics
where g is the gravity acceleration vector; u is the magma
velocity; p is the pressure; and µ is the dynamic viscosity
ρr r is the density; Cpr is the heat capacity; T r is the
temperature; and k r is the thermal conductivity of the
rock
Numerical simulation
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Exsolución de fases y
composición de líquidos y
magmas
No sepuedemostrarla imagen en estemomento.
∇⋅∂∂−∇⋅
∂∂ T u+
t
T Q=u+
t j j j j
j φ
φ
the volume fraction of the exsolved phases ( phi j )are explicit functions of temperature onlywhere u j is the exsolved phase movement velocity, and Qj isthe phase exsolution rate
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Gutiérrez & Parada 2010. Journal of Petrology, 51, 731-762
Composiciónde magma yflujomagmático
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Porcentaje de fases a los 10 ky
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Temperaturas con el tiempo
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A los 10 mil años
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Mezcla de magmas
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Enclaves magmáticos vs. xenolitos
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Enlaves magmáticos
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Rol de la reología
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Role of rheology I
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Role of rheology I
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Role of rheology II
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Role of rheology II
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Role of rheology III
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Role of rheology III
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Rol de reología
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Role of rheology IV
Pluton as crystal
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Pluton as crystalmush
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Calentamiento
Automezcla convectiva
Co-existencia de ≠ Plg