On mass transport in porosity waves
On mass transport in porosity waves
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孔隙波中的质量传递
DOI：
10.1016/j.epsl.2017.12.024
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发表时间：
2018
影响因子：
5.3
通讯作者：
Rudge, John F.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jordan, Jacob S.;Hesse, Marc A.;Rudge, John F.
孔隙度波自然产生于描述流体在韧性岩石中运移的方程。在这里，我们表明，高维孔隙度波可以传输质量，因此保存地球化学签名，至少部分。流体聚焦到这些高孔隙率波中导致其中心的再循环。这种再循环流体通过圆形分割流线与背景流场分离，并以孔隙率波的相速度输送。与地质多孔介质中的一维色谱模型不同，由于循环流动模式，高维孔隙度波中的示踪剂输运不会在相对不相容的元素之间产生色谱分离。这可能使熔融，起源于部分熔融的肥沃的异质性或变质过程中产生的流体保留独特的地球化学特征，因为它们上升到表面的阻力。
Porosity waves arise naturally from the equations describing fluid migration in ductile rocks. Here, we show that higher-dimensional porosity waves can transport mass and therefore preserve geochemical signatures, at least partially. Fluid focusing into these high porosity waves leads to recirculation in their center. This recirculating fluid is separated from the background flow field by a circular dividing streamline and transported with the phase velocity of the porosity wave. Unlike models for one-dimensional chromatography in geological porous media, tracer transport in higher-dimensional porosity waves does not produce chromatographic separations between relatively incompatible elements due to the circular flow pattern. This may allow melt that originated from the partial melting of fertile heterogeneities or fluid produced during metamorphism to retain distinct geochemical signatures as they rise buoyantly towards the surface.
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