本文關(guān)鍵詞： 天池火山 堿流巖 輝石環(huán)帶 非線性時間序列分析 混沌吸引子 巖漿混合　出處：《科學(xué)通報》2017年30期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：火山巖中礦物的成分環(huán)帶中蘊(yùn)含著其生長過程中巖漿成分和溫壓等物理狀態(tài)的變化信息,對研究巖漿演化和火山噴發(fā)動力過程非常重要.長白山天池火山氣象站期堿流巖輝石具有明顯的環(huán)帶結(jié)構(gòu),其成因尚未討論.本文通過了輝石環(huán)帶的電子探針分析,發(fā)現(xiàn)MgO和Na_2O等元素的相對含量呈劇烈的振蕩形態(tài).同時,利用非線性時間序列分析的方法,對MgO元素沿輝石環(huán)帶成分進(jìn)行了相空間重構(gòu)的探索性研究.結(jié)果發(fā)現(xiàn),輝石環(huán)帶成分時間序列的相空間吸引子為混沌吸引子.這說明輝石斑晶在生長時所處的系統(tǒng)具有高的自由度和高度的復(fù)雜性,其結(jié)晶和生長時周圍巖漿的成分是高度非穩(wěn)態(tài)和不平衡的.我們認(rèn)為是巖漿房補(bǔ)給混合和熱對流作用過程導(dǎo)致輝石所處的巖漿成分在高M(jìn)gO、低MgO之間激烈振蕩變化,形成了輝石環(huán)帶成分的劇烈振蕩.而這些補(bǔ)給-混合-對流的過程可能最終導(dǎo)致巖漿房超壓而發(fā)生溢流噴發(fā).
[Abstract]:The mineral composition in volcanic rocks contains information about the changes of magma composition and temperature and pressure in the process of their growth. It is very important to study the evolution of magma and the dynamic process of volcanic eruption. The pyroxene of alkali flow rock in Changbai Mountain Tianchi volcanic meteorological station has obvious annular structure, and its origin has not been discussed. In this paper, the electron probe analysis of pyroxene ring zone is carried out. It is found that the relative contents of MgO and Na_2O are oscillating violently. Meanwhile, the phase space reconstruction of MgO elements along the pyroxene ring is studied by nonlinear time series analysis. The phase space attractor of the time series of pyroxene ring composition is chaotic attractor, which indicates that the system of pyroxene porphyry is of high degree of freedom and complexity. The composition of magma around the pyroxene is highly unstable and unbalanced during crystallization and growth. We believe that the magmatic composition of pyroxene fluctuates intensely between high MgO and low MgO due to the mixing of magma chamber recharge and thermal convection. These recharge-mixing-convection processes may eventually lead to overpressure in magma chambers and overflow eruptions.
【作者單位】： 中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所;首都師范大學(xué)資源環(huán)境與旅游學(xué)院;中國地震局地質(zhì)研究所;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(41602342,40872062,41372342,41302266,41002121) 北京市自然科學(xué)基金(1082006) 公益性行業(yè)科研專項(201211095-4)資助
【分類號】：P317;P588.14

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本文編號：1542866