マグマを囲む媒質の熱伝導率と熱拡散率

岩浆周围介质的导热率和热扩散率

基本信息

批准号：
05231213
负责人：
井田喜明
金额：
$ 0.77万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1.マグマは,地殻内を上昇する過程で,周囲の岩石に熱を奪われて冷却される。この過程でマグマの固化,分化,発泡など,噴火発生の可能性や噴火の性質を支配する現象が進行する。そこで,マグマの状態と地殻中の熱伝導を,簡単なモデルで結び付けて,マグマの温度変化を数値実験により調べる手法を開発した。マグマの先端は,大きな熱を地殻に奪われて低温になるが,先端が地表に達した後も,マグマの運ぶ熱は地殻を暖め続ける。そのような熱過程を定量的に計算できるようになった。2.マグマは,マントル岩石中を浸透し移動する間に,周囲と熱的化学的に相互作用することにより,組成が変化する。多くの要素が複雑に絡み合うこの過程について,方程式と状態変数の関わりを整理してみた。その結果,一次元,定常,局所平衡の三つが実現した場合には,マグマの組成や温度に相対運動の影響の出る自由度のないことがわかった。流れが二次元になった場合などについて,その効果を具体的に見積りつつある。3.マグマの通路やマグマ溜まりを構成する岩石は,多孔性媒質としてふるまうと考えられ,その熱輸送の性質を明らかにすることは,マグマのダイナミックスを理解する上で基本的である。そこで,最も簡単な場合として,一次元の熱物質輸送を調べる実験装置を開発した。これは,多孔性媒質に対して,下面に温度変化を与えて,内部の温度変化を多点で測定し,熱輸送を調べる装置である。この実験装置を用いて,様々な多孔性媒質を組み合わせた実験により,多孔性媒質の熱輸送を,空隙率などの量の関数として体系化する研究が進行中である。

1。岩浆通过周围的岩石升起而冷却。在此过程中，现象控制着喷发的可能性和喷发性质，例如岩浆固化，分化和泡沫。因此，开发了一种方法来使用简单模型将岩浆状态和地壳中的热传导联系起来，并通过数值实验研究岩浆的温度变化。岩浆的尖端被外壳带走并变冷，但是即使在尖端到达表面后，岩浆带来的热量也继续使外壳变暖。现在可以定量计算此类热过程。 2。岩浆通过在浸润和穿过地幔岩石移动的同时与周围环境进行热化学相互作用来改变其成分。在以复杂方式交织的许多元素的过程中，我们组织了方程式和状态变量之间的关系。结果表明，当实现三件事时：一维，稳态和局部平衡，没有自由度影响岩浆组成和温度的相对运动。现在，我们正在估算两个维度的流量的影响。 3。构成岩浆通道和岩浆储层的岩石被认为是多孔媒体，这对于理解岩浆的动态至关重要。因此，在最简单的情况下，我们开发了一种实验装置来研究一维热物质传输。这是一种应用温度变化到多孔介质的下表面的设备，测量了多个点内部的温度变化，并检查热传输。目前正在进行研究，以系统化多孔培养基的热传输，这是通过结合各种孔隙率的实验，诸如孔隙度的多孔介质数量的函数。