Физико-математическая модель процессов дифференциации и кристаллизации интрузивного потока базальтовой магмы

450054 Уфа, просп. Октября, д. 71. Тел.: +7 (347) 235-52-55 Email: imran@anrb.ru

АННОТАЦИЯ
Большинство рудных месторождений образуется в результате магматических течений во вмещающих горных породах и последующего формирования магматических тел со сложной зональной неоднородностью, усложняющей их промышленную разработку. Данный проект направлен на разработку математической модели образования магматического тела, которая позволит прогнозировать места наибольшей концентрации полезных ископаемых, что имеет большое значение для экономики страны.
АННОТАЦИЯ
ЦЕЛЬ НАУЧНОГО ПРОЕКТА
Разработка физико-математических инструментов с регулируемыми параметрами обоснования поисков богатых медно-никелевых руд на новых площадях Сибирской медно-никелевой провинции.
ЦЕЛЬ НАУЧНОГО ПРОЕКТА
ЗАДАЧА(И) НАУЧНОГО ПРОЕКТА
Установление закономерностей локализации частиц дисперсной фазы в процессе эволюции потока расплава базальтовой магмы, выявление особенностей возникновения и эволюции параметров дисперсного потока при динамической дифференциации, динамической кристаллизации с учетом фазовых переходов и теплообмена с вмещающими породами.
ЗАДАЧА(И) НАУЧНОГО ПРОЕКТА
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ РЕАГЕНТЫ
Не предусмотрено
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ РЕАГЕНТЫ

ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА

В настоящее время существует две конкурентные точки зрения образования рудоносных залежей: 1) при внедрении потока базальтовой магмы в субвулканическую камеру и последующей динамической кристаллизацией вследствие теплообмена с вмещающими породами — теория образование закрытого «слепого» силла; 2) при прохождении большого объёма базальтовой магмы в субвулканической камере и динамической дифференциации образовавшихся дисперсных включений в результате теплообмена с вмещающими породами и их гидродинамического взаимодействия в потоке магматического расплава с отводом магмы через выходной канал (дайку) — теория образования открытого силла. Создание математической модели данных процессов и установление механизма образования дифференцированных интрузивных магматических тел в дальнейшем даст возможность решить обратную задачу и создать методы прогнозирования наибольших концентраций фаз, в том числе залежей полезных ископаемых.

РЕЗУЛЬТАТ ПРОЦЕССА:

Определены температуры начала фазовых переходов, количество фаз, скорости фазовых переходов, физические и теплофизические свойства в зависимости от температуры для базальтовых расплавов Хараелахского интрузива Норильского района. Разработана математическая модель движения потока базальтовой магмы по вертикальным и горизонтальным каналам с учетом теплообмена со вмещающими породами. Проведены численные эксперименты и установлены особенности течений, распределения температур и полей давлений в потоке базальтовой магмы в вертикальных дайках и горизонтальных силлах. Выявлены закономерности течений базальтовой магмы при сопряженном теплообмене со вмещающими породами.
Карта изомощностей Хараелахского интрузива
Объемная доля сульфидной фазы в различных частях Хараелахского интрузива с учетом топологии с двумя выходными каналами, мощность интрузива в 3 раза больше мощности горизонтального подводящего силла

КОНКУРЕНТНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА ПРОЦЕССА:

При создании математических моделей учтено, что на гидродинамику магматических расплавов влияют различия плотности, возникающие в результате теплофизических и фазовых неоднородностей. Для описания фазовых переходов использована многокомпонентная модель, в которой объемные доли фаз являются явной функцией только температуры. Вязкость и плотность расплава рассчитываются с учетов тепловых и фазовых неоднородностей, которые также калибруются с помощью термодинамического моделирования.

ТИП СОТРУДНИЧЕСТВА

Договор

КОМАНДА НАУЧНОГО ПРОЕКТА

Моисеев Константин Валерьевич

канд. физ.-мат, наук, доцент, старший научный сотрудник ИМех УФИЦ РАН

Ямлихина Ирина Наилевна

аспирант ИМех УФИЦ РАН

Урманчеев Саид Федорович

д-р физ.-мат, наук, профессор, главный научный сотрудник ИМех УФИЦ РАН

Форма выражения интереса в сотрудничестве по бизнес предложению