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Evolución del flujo en conductos magmáticos: un análisis de la ley constructal de la dinámica estocástica de lava basáltica y félsica

Autores: Miguel, Antonio F.; Pepe, Vinícius R.; Rocha, Luiz A. O.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Evolución del flujo en conductos magmáticos: un análisis de la ley constructal de la dinámica estocástica de lava basáltica y félsica


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Estudio
Ascenso de magma
Propagación de diques
Flujo de lava félsica
Regímenes de alimentación basáltica
Pahoehoe

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este estudio evalúa probabilísticamente el ascenso del magma modelando la propagación de diques como un problema termo-mecánico de flujo de fluidos completamente acoplado, teniendo en cuenta explícitamente la heterogeneidad estocástica de la roca madre crustal. Estudiamos el flujo de lava félsica (riolita) y dos regímenes de alimentación basáltica distintos que corresponden a las condiciones necesarias para producir las morfologías de superficie contrastantes de pahoehoe y a. Los diques basálticos demuestran una alta eficiencia de propagación hacia la superficie (régimen de alimentación de pahoehoe 99.5%; régimen de alimentación a 97.5%), mientras que los diques de riolita tienen una tasa de fallo del 89%, atribuida a una fricción significativa. Ambos regímenes representan enfoques constructales distintos destinados a maximizar la persistencia del flujo. El régimen de alimentación de pahoehoe es un diseño térmicamente regulado y estable caracterizado por dinámicas dominadas por el enfriamiento y de baja velocidad. Su flujo lento y persistente permite un calentamiento conductivo significativo de la pared de roca circundante, creando un conducto térmico eficiente y precalentado. En contraste, el régimen de alimentación a es un diseño dominado mecánicamente gobernado por dinámicas estocásticas de alta velocidad. Esta morfología es impulsada por un flujo enérgico, y su presupuesto térmico se complementa con una intensa disipación viscosa (fricción interna). El flujo de magma de riolita falla al perder viabilidad constructal, impulsado por una cascada mecánico-térmica acoplada. La secuencia comienza cuando una barrera mecánica detiene la velocidad del magma, lo que desencadena un evento de congelación y conduce a un arresto permanente.

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