Упругие и плотностные свойства расплава базальта в присутствии летучего компонента

• Автор: Багдасаров, Николай Шагенович
• Шифр специальности: 01.04.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 160 c. : ил

ГЛАВА I. ПЛОТНОСТНЫЕ И УПРУГИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИЛИКАТНЫХ И МАГМАТИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ.

§ I. Плотность силикатных и магматических расплавов...14 § 2. Упругие свойства силикатных и магматических расплавов

§ 3. Смачиваемость и критические напряжения....сдвига магматических расплавов.

ГЛАВА II. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

§ I. Техника создания высокого давления и температуры

§2. Методика измерения скоростей продольных волн в расплавах (г***

§.3. Методика измерения плотности расплава

§ 4. Методика измерения угла смачивания магматических расплавов и критических напряжений сдвига в стеклах

ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ.

§ I. Измерение плотности расплава

§ 2, Измерение скорости продольных волн

§ 3. Измерение утла смачивания и критических напряжений сдвига,
ГЛАВА ІУ. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ СТРУКТУРЫ РАСПЛАВА БАЗАЛЬТА.
§ I. Сжимаемость и другие термодинамические характеристики расплава базальта под давлением
§ 2. Структурные особенности расплава базальта
§ 3, Оценка соотношения двух форм растворения Н^О в расплаве базальта

Глава V. МОДЕЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ ДИНАМИКИ' ПРИРОДНЫХ МАШ,
§ I, Модель гидростатического выжимания базальтовой
магмы
§2. Нестационарные аномалии теплового потока и оценка глубин магмообразования
§ 3. Оценка доли частичного плавления в З.Н.С
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Магматическая деятельность Земли представляет собой сложную и многообразную систему природных процессов. Магматизм является важным источником сведений о строении и состоянии вещества земных недр и происходящих в них эндогенных процессов. Построение количественной теории магматического процесса является одной из основных проблем наук о Земле, проблемой, которая находится на стыке областей знаний современной геофизики, геохимии и вулканологии. Проблемы магматических процессов включают в себя изучение и теоретическое объяснение процессов образования магм, их эволюции и динамики, а также некоторые аспекты тектонических и сейсмологических явлений, происходящих в земной коре и верхней мантии Земли. Решение таких фундаментальных задач невозможно без привлечения экспериментальных данных, т.е. без проведения экспериментальных исследований физических и физико-химических свойств вещества Земли в условиях высоких давлений и температур о участием летучего компонента. Роль летучих компонентов в процессах образования магмы изучалась в работах Н.И.Хитарова /106, 107, 112/, Кадика A.A. /42, 43/, Когарко Л.Н. /47/, Лебедева Е.Б. /51/, Эпельбаума М.Б. /116/, Рябчикова И.Д. /85/, Островского И.А. /75/, Бернема К.К. /12/, Куширо И. /147/, Уилли Р.Дж. /95/, Кеннеди Дж. /46/, Шоу Г.Р. /171/ и многих других. Исследования физических свойств вещества Земли при высоких Р и Т проводились в работах М.П.Воларовича /20-24/, Баюк Е.И. /8-Ю/, Геншафта Ю.С. /26/, Лебедева Т.С. /52-54/, Левыкина А.И. /55-58/ и многих других.
Актуальность -работы. Среди многих проблем геофизики, тре-
§ 3. Методика измерения плотности расплава.
Измерения плотности расплава под давлением и в присутствии летучего компонента проводились по методу пьезометра фиксированного объема. На рис.5 показана принципиальная схема измерительной ячейки плотности для аппарата высокого газового давления с внутренним нагревом. В "сухих" условиях ртутный затвор в ячейке отсутствовал. В качестве пьезометра использовались платиновые ампулы диаметр 5 мм и высотой 20 мм. Последовательность выполнения экспериментов была следующей:

а) С высокой точностью (0,0001 см ) определялся объем и вес пьезометра. Затем на пьезометр устанавливался удлинитель из платинового цилиндра, который загружался таблетками из прессованного порошка базальта. В установке высокого давления пьезометр выдерживался при определенных Р и Т для получения стекла с заданным содержанием Н20. Благодаря удлинителю столбик базальтового стекла возвышался над пьезометром. Затем удлинитель снимался и сверху устанавливался затвор с платиновой крышкой. После первой стадии опыта превышение объема стекла базальта над краями платинового пьезометра сопшифовывалось так, что уровень стекла в ампуле точно соответствовал краям платинового пьезометра.
б) Во время второй стадии эксперимента с помощью двигающегося затвора избыточный объем при плавлении отсекался. После закалки измерялось количество вещества, оставшееся в ампуле. Т.к. в момент плавления расплав занимал в точности объем платинового пьезометра, то по известной массе и объему ампулы определялась плотность расплава. Потери вещества во время закалки были пренебрежимо малы, что было установлено в серии