dif magm tica mezcla de magmas 2015

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  • 8/17/2019 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 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