Nombreuses données sur les magma

[Dalbesio]

Bonjour à vous,

Dans le cadre d'une simulation, j'ai besoin de connaître pas mal de donnée sur le magma.

Je travaille biensur à des temperatures allant de 800°C à 1300°C.

Voici les données dont j'aurais besoin :

- conductivité thermique

- capacité thermique

- chaleur latente de fusion (enthalpie de fusion)

- chaleur latente de cristalisation

Merci d'avance pour votre aide.

[Runaway]

Je sais que lorsque les volcans sous marins se " réveil " la conductivité thermique de l'eau va transformer le magma en verre plus rapidement que sur la terre

Définition : ( pour ceux qui ne savent pas ce qu'est la conductivité thermique ) conductivité thermique: elle représente la quantité de chaleur transférée par conduction par unité de surface et par unité de temps (elle s'exprime en W·m-1·K-1)

Mais tu pourrais dire avec quelle compo tu vas faire car la conductivité thermique dépend du matériau

[amph]

Et bien vaste programme.

Quelle composition de magma?

Ca va être une grosse recherche bibliographique. Tu devrais peut être trouver ton bonheur avec le code MELTS.

http://melts.ofm-research.org/

Bon courage...

[Dalbesio]

En fait, il me faudrait des ordres de grandeurs car je ne connais pas la composition du magma.

Mais je vais essayer de regarder votre lien. Merci beaucoup d'ailleurs.

[Papyfred]

Ça me paraît très vaste en effet ! (trop ? je crois…).

Je pense qu'il faudrait une composition donnée et des conditions précisées ; sinon, c'est à s'y perdre ! (enfin, de mon humble avis. Mais il y a une telle diversité de possibilités…). Bon courage ! À+

[Mecton]

Bonjour

Juste par curiosité c'est pour quoi faire cette simulation ? Enfin dans quel cadre tu fais cela ?

[flemaire]

entre 800 et 1200 degres ?

il peut ptrendre comme modèles de matériaux ce qui composent les laves de type hawaiites non ?

je ne suis pas un expert sur les reste des termes mais bon si ça peut aider ...

[Heliodore63]

Et bien vaste programme.

Quelle composition de magma?

Ca va être une grosse recherche bibliographique. Tu devrais peut être trouver ton bonheur avec le code MELTS.

http://melts.ofm-research.org/

Bon courage...

Intéressant mais vu mon niveau d'anglais ça ne va pas très vite!!

D'après les liens que vous envoyez sur ce forum je crois pouvoir conclure que l'anglais est plus que nécessaire dans le domaine de la géol... Je me trompe??

[amph]

Oui c'est indispensable en tout cas dans le domaine de la recherche. Pratiquement tout se fait en anglais (congrès, publication,...).

[Dalbesio]

Bonjour

Juste par curiosité c'est pour quoi faire cette simulation ? Enfin dans quel cadre tu fais cela ?

En fait, je suis sur un projet de 6 mois dans le cadre de mes études en informatique sur la modélisation d'une mare de lave de taille variable.

Je dois donc être à même de prendre en compte toutes les intéractions se déroulant au sein de la lave (cristallisation, refroidissement, formation de diapirs, changement de la viscosité, déplacement des diapirs, déformation des diapirs,....)

Voilà pourquoi je vous demande de l'aide. Mon but n'est pas d'avoir des donnés très pointu sur tel ou tel magma, il me faudrait juste des ordres de grandeur qui permette de me rapprocher au plus de la réalité.

Par exemple, j'ai comme donnée qu'une mare de lave de 3 m se solidifie en 500 000 sec environ.

Donc si quelqu'un aurait des ordres de grandeurs à me proposer ça serait génial.

Merci d'avance.

[Mecton]

Ah d'accord. Ca à l'air sympa, enfin le résultat doit être sympa je veux dire.

Donc tu connais tout les mécanismes agissant au sein d'un lac de lave et tu veux juste les chiffres correspondant, c'est cela ?

Je sais que c'est pô bien de poser des question alors que tu viens pour trouver des réponses mais ces diapirs qui se forment et se déplacent dans le lac de laves ça m'interpelle, tu peux me dire ce que c'est grossièrement ?

[Dalbesio]

c'est bien ça, je cherche des chiffres.

Concernant les diapirs, c'est la raison de notre simulation. Des scientifiques aimeraient savoir plus précisément comment ils remontent dans le magma, à quelle vitesse et pourquoi ils ont des formes différentes suivant l'épaisseur de la mare de lave.

Les diapirs sont issus de la cristallisation du magma. Lors de cette cristallisation, on observe un "jus de cristallisation" qui se dégage. Ce "jus" contient de l'eau et est donc plus léger que la lave. De ce fait, les diapirs se regroupent et remontent dans le magma jusqu'à une zone de forte viscosité où ils prennent des formes différentes.

Ce n'est peut-être pas super bien expliquer. Etant donné que je ne suis qu'informaticien, je ne m'y connais pas trop dans le magma...

[Pachy]

En fait, je suis sur un projet de 6 mois dans le cadre de mes études en informatique sur la modélisation d'une mare de lave de taille variable.

Je dois donc être à même de prendre en compte toutes les intéractions se déroulant au sein de la lave (cristallisation, refroidissement, formation de diapirs, changement de la viscosité, déplacement des diapirs, déformation des diapirs,....)

Voilà pourquoi je vous demande de l'aide. Mon but n'est pas d'avoir des donnés très pointu sur tel ou tel magma, il me faudrait juste des ordres de grandeur qui permette de me rapprocher au plus de la réalité.

Par exemple, j'ai comme donnée qu'une mare de lave de 3 m se solidifie en 500 000 sec environ.

Donc si quelqu'un aurait des ordres de grandeurs à me proposer ça serait génial.

Merci d'avance.

c'est bien ça, je cherche des chiffres.

Concernant les diapirs, c'est la raison de notre simulation. Des scientifiques aimeraient savoir plus précisément comment ils remontent dans le magma, à quelle vitesse et pourquoi ils ont des formes différentes suivant l'épaisseur de la mare de lave.

Les diapirs sont issus de la cristallisation du magma. Lors de cette cristallisation, on observe un "jus de cristallisation" qui se dégage. Ce "jus" contient de l'eau et est donc plus léger que la lave. De ce fait, les diapirs se regroupent et remontent dans le magma jusqu'à une zone de forte viscosité où ils prennent des formes différentes.

Ce n'est peut-être pas super bien expliquer. Etant donné que je ne suis qu'informaticien, je ne m'y connais pas trop dans le magma...

Bonjour,

Bon, il me semble qu'il y a quelques curiosités dans ton projet...

Tu parles d'étude en informatique sur la modélisation d'une mare de lave et cite toute une série de paramètres spécifiques.

Et puis tu écris que tu 'n'est qu'informaticien' -bof, c'est pas si mal, à moins que ta spécialité soit toute autre que l'application aux sciences- et ne t'y connais pas trop dans le magma...

Mais comment veux-tu t'y retrouver dans une modélisation d'un objet ou d'une situation que tu déclares par ailleurs peu connaître?

Conseil: 1. faire d'abord de la recherche biliographique poussée et exhaustive -c'est pas marrant mais indispensable, si tu veux être sérieux dans ton travail-;

2. lire ensuite attentivement plusieurs fois, y compris les articles -sans doute les plus nombreux- en anglais; et notamment les articles qui traiterainet d'une modélisation similaire ou proche;

3. bien comprendre tout le système et notamment les aspects physiques, chimiques et... mathématiques sous-jacents (pour ton modèle;

4. et ensuite tu pourras espérer trouver une modélisation originale et correcte...

Pachy

[Mecton]

Concernant les diapirs, c'est la raison de notre simulation. Des scientifiques aimeraient savoir plus précisément comment ils remontent dans le magma, à quelle vitesse et pourquoi ils ont des formes différentes suivant l'épaisseur de la mare de lave.

Les diapirs sont issus de la cristallisation du magma. Lors de cette cristallisation, on observe un "jus de cristallisation" qui se dégage. Ce "jus" contient de l'eau et est donc plus léger que la lave. De ce fait, les diapirs se regroupent et remontent dans le magma jusqu'à une zone de forte viscosité où ils prennent des formes différentes.

En fait c'est étrange d'un coté tu demandes des chifres sur des paramètres très précis mais d'un autre coté tu sembles mélanger des phénomènes pourtant radicalement différents. Donc soit tu es très spécialiste du domaine et je ne vois pas comment on pourrait dégoter des chifres auquels tu n'as pas eut accés durant ta "biblio" soit il faudrais une approche plus globale pour commencer dans le magmatisme ( en faisant la différence entre magma et lave par exemple ).

[Dalbesio]

Je suis en étude d'ingénieur en Inforamtique donc à part les cours de lycée en Physique/Chimie et la traditionnelle techtonique des plaques, je ne m'y connais pas c'est vrai.

Cependant, j'ai fait des recherche afin de savoir de quoi était composé un magma, en quelles proportions et j'ai essayé de trouver des données les plus proches de la réalité possible.

J'ai donc trouvé que la conductivité thermique du magma était de 1.5 à haute température, mais est-ce ça ? J'ai aussi trouvé que la capacité thermique était de 700 J/kg.K mais est-ce vraiment ça ? l'enthalpie de fusion du magma serait de 340 000 J/kg...

Je les ais faites les recherches mais je ne sais pas si j'ai les bonnes données. C'est que c'est pas facile à trouver sur le net...Même en anglais !!!!

Mon projet est encadré par un professeur. Il m'a demandé de prendre en compte plusieurs phénomènes : calcul de la vitesse de remonté des diapirs, calcul de la déformation des diapirs, calcul de l'échange de température entre le magma, l'air et le sol, cristallisation du magma au sein d'un solidus avec création des diapirs.

Voilà ce que j'ai. Maintenant j'essaye de faire au mieux avec ce que j'ai.

Je ne savais même pas qu'il y avait une différence entre magma et lave...

[Mecton]

calcul de la vitesse de remonté des diapirs, calcul de la déformation des diapirs, calcul de l'échange de température entre le magma, l'air et le sol, cristallisation du magma au sein d'un solidus avec création des diapirs.

Le diapirisme concerne la remonté de magma granitique dans la croute terrestre. Les mare des laves n'ont pas de rapports avec le dipairisme...

J'ai donc trouvé que la conductivité thermique du magma était de 1.5 à haute température, mais est-ce ça ?

Je ne sais pas si cela va t'aider : là il y a des formules décrivant les variations de conductivité thermique en fonction de sa température http://fr.wikipedia.org/wiki/Conductivit%C3%A9_thermique.

Et comme les lac de laves sont basaltique en générale j'ai trouvé ce sitre où la conductivité du basalte est donné à 3.5 W/(m.K).

J'ai aussi trouvé que la capacité thermique était de 700 J/kg.K mais est-ce vraiment ça ?

http://fr.wikipedia.org/wiki/Chaleur_massique ici la capacité thermique massique du granite est 790 J /(kg.K).

Mais apparemment cela varit selon les condition de pression et température

e les ais faites les recherches mais je ne sais pas si j'ai les bonnes données.

En tapotant sur le net, tu devrais certainement plus facilement trouver ton "bonheur" dans domaine de la physique des matériaux ou des matériaux de construction que dans les ouvrages de géologie.

Ensuite chaleur + mouvement =convection et donc on pense au nombre de Rayleigh qui lie quelques uns de tes paramètres.

Images extraite d'une conférence sur la convection : http://planet-terre.ens-lyon.fr/planetterr...n-PTho_conf.xml.

Sinon avec "convection Rayleigh" sur google on a aussi plein d'info.

[Pachy]

Je suis en étude d'ingénieur en Inforamtique donc à part les cours de lycée en Physique/Chimie et la traditionnelle techtonique des plaques, je ne m'y connais pas c'est vrai.

Cependant, j'ai fait des recherche afin de savoir de quoi était composé un magma, en quelles proportions et j'ai essayé de trouver des données les plus proches de la réalité possible.

J'ai donc trouvé que la conductivité thermique du magma était de 1.5 à haute température, mais est-ce ça ? J'ai aussi trouvé que la capacité thermique était de 700 J/kg.K mais est-ce vraiment ça ? l'enthalpie de fusion du magma serait de 340 000 J/kg...

Je les ais faites les recherches mais je ne sais pas si j'ai les bonnes données. C'est que c'est pas facile à trouver sur le net...Même en anglais !!!!

Mon projet est encadré par un professeur. Il m'a demandé de prendre en compte plusieurs phénomènes : calcul de la vitesse de remonté des diapirs, calcul de la déformation des diapirs, calcul de l'échange de température entre le magma, l'air et le sol, cristallisation du magma au sein d'un solidus avec création des diapirs.

Voilà ce que j'ai. Maintenant j'essaye de faire au mieux avec ce que j'ai.

Je ne savais même pas qu'il y avait une différence entre magma et lave...

Bonjour, Dalbesio,

Petite réflexion, d'abord. Qui a choisi le thème de ce 'projet', toi ou ton professeur?

Et, à défaut de t'y connaître, ton professeur est-il un de tes professeurs d'informatique ou un professeur en géologie sopécialisé dans le domaine étudié.

Es-tu en quelque sorte 'détaché' chez un 'spécialiste' qui en espère peut-être beaucoup de toi mais avec peut-être peu de réalisme?

J'ai le sentiment que tu es embarqué dans un drôle de scénario incohérent.

Quant à la recherche 'bibliographique', à temps nouveaux, méthodes nouvelles.

Internet permet de trouver beaucoup d'informations assez générales mais peu de renseignements de haute spécialité. Sauf si tu peux accéder à des sites de revues scientifiques ou à des sites de bibliothèques, généralement payants ou offerts à des abonnés, qui permettent d'accéder aux articles scientifiques par ce moyen plus pratique que le recherche classique.

Mais tout n'est pas en ligne... et même bien peu, en fait.

Pachy

[Dalbesio]

mon professeur est un professeur de mathématique et informatique spécialiste de la recherche.

Sinon, j'ai réussi à avoir mes données grâce à Chantal TISSEAU :

capacité thermique (massique) c 1000 J kg-1 °C-1 (1000 - 1200)

diffusivité thermique K 1e-6 m2 s-1 (8e-5 à 1.2e-6)

conductivité thermique k = K / (rho * c) avec rho masse volumique : qu'avez-vous pris comme valeurs de densité ?

Souvent on reste cohérent entre k et rho (en prenant les valeurs moyennes de K et c, qui sont de fait des valeurs moins bien connues).

conductivité k de 2 à 3 W m-1 °C-1 (1.5 à 3.5)

chaleur latente de fusion L 6e5 J kg-1 (400-800 kJ kg-1)

chaleur latente de cristallisation L 3.35e5 J kg-1 (valeur moyenne prise pour des lacs de lave; pour l'instant je n'ai pas trop d'idée des bornes, il est possible que ce soit à peu près comme L fusion)

[andre45]

Dalbesio je voudrais juste faire une remarque qui me paraît importante dans ta recherche = tu cherches (et tu as trouvé) des chiffres pour modéliser un phénomène dynamique...

- les "diapirs" dont tu parles semblent issus de phénomènes de cristallisation fractionnée ce qui suppose des changements rapides de pression, température et composition chimique - donc tu ne peux pas modéliser cela par un système homogène, sinon c'est faux.... la cristallisation fractionnée n'est pas un phénomène linéaire !!

- je suppose que tu vas modéliser ce système par des disques vectoriels ou équivalents

- ça implique que tu dois caler ton modèle à un moment ou à un autre par des "conditions aux limites"

Sachant qu'il est difficilement imaginable de faire des mesures pour ce calage dans une vraie mare de lave !!! la seule issue pour avoir une approche correcte me semble être de rechercher des expérimentations faites sur la cristallisation fractionnée en fonction de la température, pression et compo minéralogique.

Je sais pour en avoir utilisés dans ma thèse il y a 30 ans que les américains ont fait beaucoup d'expérimentations de ce type dans les années 50-60 - je ne sais pas si il y en a eu depuis, car fabriquer des "chambres" capables de supporter hautes températures et pressions coûte cher et n'est pas forcément dans l'air du temps. (Essaies aussi dans la littérature japonaise, c'est leur domaine).

Mais je te conseille de cherche dans ce sens, car même si c'est vieux, les phénomènes physico-chimiques sont éternels !!

Ceci dit si on te demande juste un exercice de modélisation informatique, il n'est pas nécessaire que ce soit complètement exact dans un premier temps.... mais même si tu n'arrives pas à modéliser parfaitement la non linéarité de la cristallisation fractionnée, prends la en compte...

et amuses toi bien !!!