СЕМИНАР ПО МЕХАНИКЕ СПЛОШНЫХ СРЕД

Уважаемые коллеги!

В среду, 11 декабря 2013 г., в кинозале Института механики МГУ в 12.00 состоится очередное заседание семинара по механике сплошных сред под руководством А.Г. Куликовского, В.П. Карликова и О.Э. Мельника.

Горохова Н.В.

НИИ механики МГУ

ДИНАМИКА РОСТА КРИСТАЛЛА В ОЧАГАХ И КАНАЛАХ ВУЛКАН

Исследуется процесс роста одиночного кристалла в результате остывания магматического расплава или изменения давления в нем. Задача кристаллизации рассматривается в двух постановках: равновесной и неравновесной. Построена общая математическая модель роста кристалла, в которой зависимость состава кристалла от состава расплава, скорость роста кристалла, коэффициенты диффузии, законы остывания или падения давления могут задаваться произвольно. Создана программная реализация модели.

Модель применяется к исследованию кристаллизация плагиоклаза, одного из самых распространенных породообразующих минералов. Плагиоклаз состоит из молекул двух типов: анортита и альбита, диффузия которых внутри кристалла крайне медленная, поэтому состав кристалла отражает условия его роста. На основе модели проводится исследование процесса кристаллизации при различных видах граничного условия на границе кристалл-расплав, при постоянных коэффициентах диффузии и скорости остывания расплава. Показано, что при использовании условия Стефана (температура на границе кристалл-расплав равна температуре плавления) состав кристалла изменяется монотонно по мере кристаллизации расплава, а при допущении локального переохлаждения на границе возможны циклические режимы с немонотонным изменением состава (зональностью). Подобные режимы наблюдаются в природных системах.

Для реальных зависимостей состава кристалла и температуры ликвидуса от состава расплава найден критерий возникновения зональности.

Для вулкана Безымянный (Камчатка) по измерениям состава кайм на кристалле плагиоклаза реконструированы условия подъема магмы.