Feasibility of melt segregation from a crystal mush in response to the 2011–2012 eruption at Cordón Caulle, Chile
Feasibility of melt segregation from a crystal mush in response to the 2011–2012 eruption at Cordón Caulle, Chile
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响应 2011 年至 2012 年智利科东考勒火山喷发，从晶体糊中熔体分离的可行性
DOI：
10.1093/gji/ggad259
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发表时间：
2023
影响因子：
2.8
通讯作者：
Liao, Yang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Phelps, Patrick R.;Gonnermann, Helge M.;Winslow, Heather;Ruprecht, Philipp;Pritchard, Matthew E.;Delgado, Francisco;Liao, Yang
2011年至2012年在智利Cordón Caulle的喷发产生了贫晶体的流纹岩岩浆和富含晶体的镁铁质包体，其间隙玻璃与宿主流纹岩的成分相同。可喷发的流纹岩被认为与富含晶体的岩浆泥有遗传联系，Cordón Caulle流纹岩内的包体支持岩浆泥的存在，喷发的岩浆来源于此。此外，在2011-2012年火山爆发结束时，下沉让位于通货膨胀，平均至少持续到2020年。我们推测，岩浆分离从晶体糊状物可能是所观察到的通货膨胀的来源。从概念上讲，岩浆退出晶体贫流纹岩水库造成其降压，这可能会导致向上流动的间隙熔体在下面的晶体糊状物，导致新一批的岩浆分离和部分充电的晶体贫流纹岩体。由于糊状物的结晶基质的可压缩性预期低于间隙熔体的可压缩性，间隙熔体可能含有一定比例的挥发性气泡，熔体的这种重新分布将导致系统体积的净增加和观察到的膨胀。我们使用地下岩浆流动和储存的数值模拟，以显示在何种条件下，这样的情况下，大地测量和岩石学观测的支持。
The 2011–2012 eruption at Cordón Caulle in Chile produced crystal-poor rhyolitic magma with crystal-rich mafic enclaves whose interstitial glass is of identical composition to the host rhyolite. Eruptible rhyolites are thought to be genetically associated with crystal-rich magma mushes, and the enclaves within the Cordón Caulle rhyolite support the existence of a magma mush from which the erupted magma was derived. Moreover, towards the end of the 2011–2012 eruption, subsidence gave way to inflation that has on average been continuous through at least 2020. We hypothesize that magma segregation from a crystal mush could be the source of the observed inflation. Conceptually, magma withdrawal from a crystal-poor rhyolite reservoir caused its depressurization, which could have led to upward flow of interstitial melt within an underlying crystal mush, causing a new batch of magma to segregate and partially recharge the crystal-poor rhyolite body. Because the compressibility of the crystalline matrix of the mush is expected to be lower than that of the interstitial melt, which likely contains some fraction of volatile bubbles, this redistribution of melt would result in a net increase in volume of the system and in the observed inflation. We use numerical modelling of subsurface magma flow and storage to show under which conditions such a scenario is supported by geodetic and petrologic observations.
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