浮石囊泡的是什么气体?

Question

许多引用国家浮石是由气体在熔岩,但我还没有找到一个参考的气体。如果一块浮石浮动,那么可以想象它仍然包含原始岩浆的气体,对吧?

打破了浮石将释放气体被困在囊泡。

根据https://www.tulane.edu/ sanelson / Natural_Disasters / volcan&magma.htm,岩浆中的气体

• 主要是H₂O(水蒸气)& CO₂(二氧化碳)
• 少量的硫、氯和氟原子气体

但这对浮石吗?如果主要是水蒸气的气体,当它冷却,浮石孔会有液态水,虽然少量囊泡的大小。

否则,浮石通常有其他气体吗?

编辑这是这个问题的一些背景。我7你儿子问我浮石泡沫是从哪里来的,当我向他展示了这“摇滚”可以浮动。谷歌没有给出一个好的答案,所以他上床后我开始搜索…孩子们问最好的问题!

Answer 1

浮石不包含任何气体,囊泡是空的¹。生成了浮石的岩浆用于含有气体,主要是水和有限公司₂像你说的。但这气体喷发期间的损失。大部分的囊泡是连接,允许气体逃脱。连通性美元加元被定义为:

$ C = \压裂{\φ'}{\φ}$

在哪里\φ的美元是连接孔隙度,\φ美元大部分孔隙度。所以美元加元变化从0(没有连接,所有小泡是孤立的)到1(泡)相连。

Colombier et al。(2017)编译一个数据库连通性测量的火山岩,总结结果图:

的协方差美元加元与ϕ美元所有自然岩石分类散装岩石组成

你可以看到连接在浮石(电池板a、c、d和e)非常高,通常在0.8和1.0之间,这意味着大多数孔隙度连接,允许气体逃脱通过孔隙网络。对于如此高的连通性的原因,研究:

孔隙连通性发展起疱和泡沫过合并或开裂或组合的过程。

¹在评论中指出,连接囊泡是充满大气气体。

Answer 2

蒙等人的作品地球和行星科学通讯》上214 (2003)561不同意的观点浮石永远保留原始气体(重点):

我们的观察表明,致密块来自熔岩圆顶通常无法保留气体因为基本上所有的囊泡是相互联系的,也发现了Le Pennec等。[18]的导电性研究默拉皮火山熔岩穹丘的样本。另一方面,通常几体积百分比的囊泡在浮石fountain-collapse索和印度水手是孤立的火山碎屑流,显示气体可以保留在孤立的囊泡的浮石即使冷却和沉积。

不幸的是,他们没有任何信息在囊泡的内容是什么。这是在1920年代发现的浮石没有保留足够的原始气体是有用的作为一个样本的火山气体。科学家决定更容易抓住新兴比试图从火山气体样品碎浮石的高度污染的内容。即使现代技术,很难确定的内容孤立的囊泡是太高,因为它们可能包含相同的气体从火山口发出。

Answer 3

添加另一个答案,

如果主要是水蒸气的气体,当它冷却,浮石孔将包含液体水,尽管少量囊泡的大小。

这实际上是一个非常重要的一点。

岩浆爆发时,囊泡含有极低密度H₂O气体。

假设泡仍然封闭和孤立的从外面,降温的泡不一定会导致液体水的形成。分子囊泡内的总量如果固定,和温度的下降会导致很低的内部压力。总密度保持不变,这是比水的密度低很多。因此,浮石漂浮。