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Evolution of crust- and core-dominated lava flows using scaling analysis
Indexado
WoS WOS:000318676000006
Scopus SCOPUS_ID:84871872589
DOI 10.1007/S00445-012-0681-2
Año 2013
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



We present a simple tool to evaluate the dominant dynamical regime of a lava flow and to estimate the order of magnitude of the main rheological parameter (viscosity or yield strength) controlling the length of the lava flow with time. We consider three dynamical regimes: a Newtonian viscous regime, a yield strength-dominated regime and a crust-dominated regime. For each of these regimes, we present a scaling analysis to derive relationships between front position and time, emitted volume, slope, width of the flow and rheological properties. We apply the resulting equations to published data from eruptions of 10 lava flows with a range of compositions and conditions. Comparisons of the fits of the models to the data reveal that short-lived, high effusion rate eruptions are dominated by the internal viscosity of the lava, whereas low effusion rate or long-lived eruptions are dominated by the yield strength in the growing crust. Finally, blocky lavas with very high initial crystal contents are dominated by the internal yield strength. The evolution of some flows can be approximated with only two viscosity values: an early low lava viscosity stage and a later higher viscosity stage. The increase in viscosity is attributed to the initial disequilibrium conditions of the magma at the vent with further degassing and cooling triggering crystallisation of the lava flow. For yield strength-dominated flows yield strength is always within an order of magnitude of 10(5) Pa. This study provides a practical framework for predicting the evolution of the length of lava flows from estimates of the crystal content of the erupting lava and its effusion rate.

Revista



Revista ISSN
Bulletin Of Volcanology 0258-8900

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Disciplinas de Investigación



WOS
Geosciences, Multidisciplinary
Scopus
Sin Disciplinas
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 CASTRUCCIO-ALVAREZ, ANGELO Hombre Univ Bristol - Reino Unido
Universidad de Chile - Chile
University of Bristol - Reino Unido
2 Rust, A. C. Mujer Univ Bristol - Reino Unido
University of Bristol - Reino Unido
3 Sparks, R. Stephen J. - Univ Bristol - Reino Unido
University of Bristol - Reino Unido

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Origen de Citas Identificadas



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Citas Identificadas: 8.89 %
Citas No-identificadas: 91.11 %

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Citas Identificadas: 8.89 %
Citas No-identificadas: 91.11 %

Financiamiento



Fuente
European Research Council
Royal Society University Research Fellowship
Royal Society
Seventh Framework Programme
FONDAP project
CON-ICYT
European Research Council Advanced Grant
CONICYT Chile through the Presidente de la Republica scholarship

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Agradecimientos



Agradecimiento
AC thanks the financial support given by CONICYT Chile through the Presidente de la Republica scholarship and FONDAP project 15090013. ACR was supported by a Royal Society University Research Fellowship, and RSJS thanks the support of a European Research Council Advanced Grant.
Acknowledgements AC thanks the financial support given by CON-ICYT Chile through the Presidente de la Republica scholarship and FONDAP project 15090013. ACR was supported by a Royal Society University Research Fellowship, and RSJS thanks the support of a European Research Council Advanced Grant.

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