Understanding volatile evolution as

Understanding volatile evolution associated with active volcanic magmatic systems is of paramount importance because volatiles control and determine the magnitude of an eruption owing to the large change in molar volume that volatile species show depending on their physical state (volatiles dissolved in silicate melts vs. volatiles exsolved as vapor). For active volcanic systems studying the volatile evolution can help to assess the potential hazard associated to a certain locality. Also, volatile evolution in magmatic system controls the formation of certain ore deposits.
Despite the importance of understanding volatile evolution of magmatic systems, concentrations of volatiles of evolving magmas are not easily available especially for magmas originated in the deep crust. Fortunately, sample of melts can be entrapped as melt inclusion (MI) into growing igneous minerals in crystalizing magma chamber. After the entrapment, the crystal works as an insulating capsule from the external magmatic environment.

Researchers have started to use MI because they provide some advantages in respect to the classical whole rock approach to petrological studies. One of the most important advantages is that MI often represent sample of a deep and non-degassed melt (glass) available at Earth’s surface. In fact, with the exception of deep ocean basalts, igneous whole rocks found at the Earth’s surface are degassed magmas.

This dissertation is a compilation of four publications produced during six years of research and is addressed to give a contribution in understanding the volatile evolution in magmatic systems and also to improve the present understanding of information that can be obtained using the melt inclusions technique.

In the first chapter, I present an alternative interpretation of H2O-CO2 trends obtained from MI. In this study, we demonstrate that these trends can be due to post entrapment crystallization on the wall of the MI and not to magma ascent. This alternative view is more realistic especially for cases where in the same phenocrysts MI show strongly different CO2 concentrations.

In the second chapter, I present a study to test for the MI reliability in recording volatile concentrations. We used the approach of the melt inclusion assemblage (MIA) that consists of analyzing groups of MI presumably entrapped at the same time and, thus, at same chemical and physical conditions. The results show that most of the MIA studied show consistent volatile concentrations corroborating the reliability of the MI technique. CO2 shows the highest degrees of variability and we have assessed this behavior mostly to C-contamination in the surface of the sample.

The third chapter is a study case (the Solchiaro eruption in Southern Italy) that shows the potential uses of MI to understanding the volatile evolution. I present a model showing the dynamic of the magma based on MI. This study also discusses the origin of anomalous MI and which MI provide the best information.

The final chapter is dedicated to test the applicability of the new Linkam TS1400XY heating stage. I was able to show how this new microthermometric tool is capable of homogenizing MI at high temperature and to quench MI to a homogeneous glass state.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เข้าใจวิวัฒนาการระเหยที่สัมพันธ์กับงานระบบ magmatic ภูเขาไฟเป็นสิ่งสำคัญ เพราะ volatiles ควบคุม และกำหนดขนาดของการปะทุขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่ปริมาณสบที่ชนิดระเหยขึ้นอยู่กับสถานะทางกายภาพ (volatiles ละลายในการละลายซิลิเคทเทียบกับ exsolved volatiles เป็นไอ) ศึกษาวิวัฒนาการการระเหยสามารถช่วยระบบภูเขาไฟใช้งาน ในการประเมินอันตรายที่อาจเกิดขึ้นที่เกี่ยวข้องกับท้องถิ่นบาง ยัง วิวัฒนาการระเหยในระบบ magmatic ควบคุมการก่อตัวของเงินฝากบางแร่แม้ความสำคัญของการทำความเข้าใจวิวัฒนาการของระบบ magmatic ระเหย ความเข้มข้นของ volatiles ของการพัฒนา magmas ใช้ไม่ได้อย่างง่ายดายโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ magmas มาในเปลือกโลกลึก โชคดี อย่างละลายสามารถถูกเก็บกักเป็นหลอมรวม (MI) เป็นแร่ igneous ใน crystalizing หอซก็เติบโต หลังจาก entrapment คริสตัลทำเป็นแคปซูลเป็นฉนวนจากสิ่งแวดล้อม magmatic ภายนอกนักวิจัยได้เริ่มต้นใช้ MI เพราะพวกเขาให้ข้อได้เปรียบกับวิธีร็อคคลาสสิกทั้งการศึกษา petrological ข้อดีสำคัญที่สุดอย่างใดอย่างหนึ่งได้ว่า MI มักจะแสดงตัวอย่างของความลึก และ degassed ไม่ละลาย (แก้ว) พื้นผิวของโลก ในความเป็นจริง ยกเว้นทะเลลึก basalts, igneous หินทั้งพื้นผิวของโลกอยู่ degassed magmasวิทยานิพนธ์นี้เป็นการรวบรวมสิ่งพิมพ์สี่ที่ผลิตในช่วงหกปีของการวิจัย และส่งให้ผู้บริจาคเข้าใจวิวัฒนาการระเหยในระบบ magmatic และความเข้าใจนำเสนอข้อมูลที่สามารถได้รับการใช้เทคนิคตัวละลายในบทแรก ฉันแสดงความอื่นแนวโน้ม H2O CO2 ที่ได้จาก MI ในการศึกษานี้ เราแสดงให้เห็นว่า แนวโน้มเหล่านี้ได้เนื่องจากลง entrapment ตกผลึกบนผนัง MI และไม่ขึ้นหินหนืด มุมมองอื่นจะสมจริงมากขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่ใน phenocrysts เหมือน MI แสดงความเข้มข้นของ CO2 ที่แตกต่างกันอย่างยิ่งในบทที่สอง ฉันแสดงการศึกษาการทดสอบความน่าเชื่อถือ MI ในบันทึกความเข้มข้นการระเหย เราใช้วิธีการผสมผสานรวมละลาย (MIA) ที่ประกอบด้วยการวิเคราะห์กลุ่มของ MI ที่น่าจะเก็บกัก ในเวลาเดียวกัน และ ดัง ที่สภาพทางเคมี และทางกายภาพเดียวกัน ผลลัพธ์แสดงว่า ส่วนใหญ่ของเมียที่ศึกษาดูสอดคล้องกันระเหยความเข้มข้น corroborating ความน่าเชื่อถือของเทคนิค MI CO2 แสดงองศาสูงสุดความแปรผัน และเรามีประเมินลักษณะนี้ส่วนใหญ่จะปนเปื้อน C ในพื้นผิวของตัวอย่างบทที่ 3 เป็นกรณีศึกษา (ปะทุ Solchiaro ในอิตาลีตอนใต้) ที่แสดงศักยภาพใช้ MI เพื่อทำความเข้าใจเกี่ยวกับวิวัฒนาการการระเหย ผมนำเสนอแบบไดนามิกของหินหนืดตาม MI แสดง การศึกษานี้ยังกล่าวถึงจุดเริ่มต้นของ anomalous MI MI ให้ข้อมูลที่ดีบทสุดท้ายจะทุ่มเทเพื่อทดสอบที่ความเกี่ยวข้องของของ Linkam TS1400XY ใหม่ความร้อนขั้น ผมสามารถที่ จะแสดงว่าเครื่องมือ microthermometric ใหม่นี้มีความสามารถใน MI homogenizing ที่อุณหภูมิสูง และดับ MI สถานะเหมือนแก้ว

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การทำความเข้าใจวิวัฒนาการระเหยที่เกี่ยวข้องกับระบบ magmatic ภูเขาไฟที่ใช้งานมีความสำคัญยิ่งเพราะการควบคุมสารระเหยและกำหนดความสำคัญของการระเบิดเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่ในปริมาณกรามว่าสายพันธุ์ระเหยแสดงขึ้นอยู่กับสภาพร่างกายของพวกเขา (สารระเหยละลายในซิลิเกตละลายกับสารระเหย exsolved เป็นไอ) สำหรับระบบที่ใช้งานภูเขาไฟศึกษาวิวัฒนาการระเหยสามารถช่วยในการประเมินอันตรายที่อาจเกิดขึ้นที่เกี่ยวข้องกับสถานที่บางอย่าง นอกจากนี้วิวัฒนาการความผันผวนในระบบ magmatic ควบคุมการก่อตัวของเงินฝากแร่บางอย่าง.
แม้จะมีความสำคัญของการทำความเข้าใจวิวัฒนาการของความผันผวนของระบบ magmatic ความเข้มข้นของสารระเหยของการพัฒนา magmas ไม่ได้อย่างง่ายดายสามารถใช้ได้เฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ magmas มาในเปลือกลึก โชคดีที่เป็นตัวอย่างของละลายสามารถเก็บกักรวมเป็นละลาย (MI) ลงในการเจริญเติบโตของแร่ธาตุที่ร้อนเป็นไฟในห้องหินหนืด crystalizing หลังจากที่ดักคริสตัลทำงานเป็นแคปซูลฉนวนจากสภาพแวดล้อมภายนอก magmatic. นักวิจัยได้เริ่มใช้ MI เพราะพวกเขาให้ข้อได้เปรียบบางอย่างในส่วนที่เกี่ยวกับวิธีการที่ร็อคคลาสสิกทั้งการศึกษา petrological หนึ่งในข้อดีที่สำคัญที่สุดคือว่า MI มักจะเป็นตัวแทนของกลุ่มตัวอย่างที่ละลายลึกและไม่ degassed (แก้ว) ที่มีอยู่ในพื้นผิวโลก ในความเป็นจริงมีข้อยกเว้นของ basalts ทะเลลึกหินทั้งหินอัคนีพบได้ที่พื้นผิวโลกมี degassed magmas. วิทยานิพนธ์ฉบับนี้คือการรวบรวมของสี่สิ่งพิมพ์ที่ผลิตในช่วงหกปีของการวิจัยและการแก้ไขเพื่อให้มีส่วนร่วมในการทำความเข้าใจวิวัฒนาการระเหยใน ระบบ magmatic และยังปรับปรุงความเข้าใจในปัจจุบันของข้อมูลที่สามารถรับได้โดยใช้เทคนิคการรวมละลาย. ในบทแรกที่ผมนำเสนอทางเลือกของการตีความแนวโน้ม H2O-CO2 ที่ได้รับจาก MI ในการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าเราแนวโน้มเหล่านี้สามารถเกิดจากการตกผลึกดักโพสต์บนผนังของ MI และไม่ให้ขึ้นหินหนืด มุมมองทางเลือกนี้เป็นจริงมากขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่ phenocrysts เดียวกัน MI ขอแสดงความเข้มข้นของ CO2 ที่แตกต่างกัน. ในบทที่สองผมนำเสนอการศึกษาเพื่อทดสอบความน่าเชื่อถือ MI ในบันทึกความเข้มข้นของสารระเหย เราใช้วิธีการของการชุมนุมรวมละลาย (MIA) ที่ประกอบด้วยการวิเคราะห์กลุ่ม MI กักสันนิษฐานว่าในเวลาเดียวกันและทำให้สารเคมีที่เหมือนกันและสภาพทางกายภาพ ผลการศึกษาพบว่าส่วนใหญ่ของ MIA ศึกษาแสดงความเข้มข้นของสารระเหยที่สอดคล้องยืนยันความน่าเชื่อถือของเทคนิค MI CO2 แสดงองศาสูงสุดของความแปรปรวนและเราได้รับการประเมินพฤติกรรมนี้ส่วนใหญ่กับ C-การปนเปื้อนในพื้นผิวของตัวอย่าง. บทที่สามเป็นกรณีศึกษา (Solchiaro ระเบิดในภาคใต้ของอิตาลี) ที่แสดงให้เห็นการใช้ศักยภาพของ MI ในการทำความเข้าใจ วิวัฒนาการระเหย ผมนำเสนอรูปแบบการแสดงแบบไดนามิกของหินหนืดที่ขึ้นอยู่กับ MI การศึกษาครั้งนี้ยังกล่าวถึงที่มาของความผิดปกติ MI MI และให้ข้อมูลที่ดีที่สุด. บทสุดท้ายมีความมุ่งมั่นที่จะทดสอบการบังคับใช้ของใหม่ Linkam เวที TS1400XY ร้อน ผมสามารถที่จะแสดงให้เห็นว่าเครื่องมือ microthermometric ใหม่นี้มีความสามารถในการผสมยาง MI ที่อุณหภูมิสูงและเพื่อดับ MI ไปยังรัฐที่แก้วเป็นเนื้อเดียวกัน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ความเข้าใจที่เกี่ยวข้องกับงานระเหยวิวัฒนาการภูเขาไฟ magmatic ระบบมีความสำคัญยิ่ง เพราะสารระเหยการควบคุมและกำหนดขนาดของการปะทุขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่ในโมลปริมาณที่ระเหยชนิดแสดงขึ้นอยู่กับสภาพทางกายภาพของพวกเขา ( สารระเหยละลายละลายและสารระเหยเป็นไอ exsolved silicate )ใช้ระบบการศึกษาวิวัฒนาการของภูเขาไฟระเหยสามารถช่วยประเมินศักยภาพอันตรายที่เกี่ยวข้องกับสถานที่ที่แน่นอน นอกจากนี้ สารระเหย magmatic วิวัฒนาการในระบบการควบคุมการเกิดแร่บาง
แม้ว่าสำคัญของความเข้าใจพัฒนาการของระบบ magmatic ระเหย ,ความเข้มข้นของสารระเหย ) magmas ไม่สามารถใช้งานได้อย่างง่ายดาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ magmas มาในคราบฝังลึก โชคดีที่ใช้ละลายสามารถกักที่ละลายรวม ( MI ) เป็นหินอัคนีที่เติบโตใน crystalizing แร่ธาตุห้องหินหนืด หลังจากการ , งานคริสตัลเป็นฉนวนชนิดแคปซูลจากสภาพแวดล้อมภายนอก

magmatic .นักวิจัยได้เริ่มที่จะใช้มีเพราะพวกเขาให้ข้อดี ในแง่ของทั้งร็อคคลาสสิกวิธีการ petrological ศึกษา หนึ่งในข้อดีที่สำคัญที่สุดคือว่ามิมักจะเป็นตัวแทนของตัวอย่างไม่ลึก และ degassed ละลาย ( แก้ว ) ใช้ได้ที่ผิวโลก ในความเป็นจริง , มีข้อยกเว้นของหินบะซอลต์มหาสมุทรลึกหินอัคนีหินพบทั้งหมดที่พื้นผิวของโลกมี degassed magmas

ฉบับนี้รวบรวมสี่สิ่งพิมพ์ผลิตในระหว่างหกปีของการวิจัยและการระบุเพื่อให้มีส่วนร่วมในการทำความเข้าใจวิวัฒนาการของความผันผวนในระบบ magmatic และปรับปรุงปัจจุบันความเข้าใจข้อมูลที่สามารถรับได้โดยใช้สารละลาย
)
ในบทแรก ผมขอเสนอทางเลือกในการตีความได้จากแนวโน้ม h2o-co2 มิ . ในการศึกษาครั้งนี้ได้แสดงให้เห็นว่า แนวโน้มเหล่านี้สามารถเกิดจากการตกผลึกโพสต์บนผนังของมิ และไม่หนืดขึ้น . มุมมองทางเลือกนี้มีเหตุผลมากขึ้น โดยเฉพาะกรณีที่ในมิ phenocrysts เดียวกันแสดงความเข้มข้น CO2

แตกต่างกันอย่างยิ่งในบทที่สอง ผมเสนอการศึกษาสำหรับการทดสอบมีความน่าเชื่อถือในการบันทึกปริมาณสารระเหย เราใช้วิธีหลอมรวมของการชุมนุม ( MIA ) ซึ่งประกอบด้วย การวิเคราะห์กลุ่มมิสันนิษฐานกักในเวลาเดียวกัน และ ดังนั้นในทางเคมีเหมือนกันและสภาพทางกายภาพผลที่ได้แสดงให้เห็นว่าส่วนใหญ่ของมีอา ศึกษาให้สอดคล้องระเหยความเข้มข้นยืนยันความน่าเชื่อถือของเทคนิคมี CO2 แสดงองศาสูงสุดของความแปรปรวน และเราได้ประเมินพฤติกรรมนี้ส่วนใหญ่จะ c-contamination ในพื้นผิวของตัวอย่าง

บทที่ 3 การศึกษา ( solchiaro ภูเขาไฟในภาคใต้ของอิตาลี ) ที่แสดงการใช้มีศักยภาพที่จะเข้าใจวิวัฒนาการระเหย ผมขอเสนอรูปแบบการแสดงแบบไดนามิกของแม็กม่า โดยมี การศึกษานี้ยังได้กล่าวถึงที่มาของความผิดปกติมีและที่มิให้ข้อมูลดีที่สุด

บทสุดท้ายจะทุ่มเทเพื่อทดสอบการประยุกต์ใช้ความร้อนใหม่ linkam ts1400xy เวที ฉันสามารถแสดงวิธีการที่เครื่องมือนี้ microthermometric ใหม่มีความสามารถในการผสมยางมีอุณหภูมิสูง และทำให้มีรัฐแก้วเป็นเนื้อเดียวกัน