Abrasion in pyroclastic flows |
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| Authors: | A Freundt H -U Schmincke |
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| Institution: | (1) Present address: GEOMAR, Wischhofstr. 1-3, D-2300 Kiel 14, Germany |
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| Abstract: | The relative size of glass rims coating crystals in the matrix ash provides a semi-quantitative measure of abrasion of ash grains in pyroclastic flows. Median abrasion indices (= areacrystal / areaglass rim) are 8.4 to 18.5 in Laacher See pyroclastic flow units but only 4 to 6.3 in assocciated fallout, showing stronger abrasion of ash particles in the pyroclastic flows. All pyroclasts undergo strong attrition in the vent but clasts in pyroclastic flows undergo a second major phase of abrasion during high-energy near-vent flow. Abrasion of ash particles is weaker during lower-energy higher-strength motion further downstream, suggesting that high contents of fine ash in distal deposits are due to diminishing elutriation rather than high rate of attrition.
Zusammenfassung Die relative Größe von Glassäumen um Kristalle in der Matrix-Asche kann als semi-quantitatives Maß für den Abrieb von Aschepartikeln in pyroklastischen Strömen benutzt werden. Median-Werte des Abriebs-Index (= Flächekristall / FlächeGlassaum) betragen 8,4 bis 18,5 in pyroklastischen Fließeinheiten am Laacher See. Abriebs-Indices stratigraphisch assoziierter Bims-Fallablagerungen liegen bei nur 4 bis 6,3; dies belegt einen höheren Abrieb von Aschepartikeln in den pyroklastischen Strömen. Alle Pyroklasten erfahren gemeinsam starken Abrieb im Schlot, aber Partikel in pyroklastischen Strömen durchlaufen eine zweite Phase starken Abriebs während des hochenergetischen Transports im schlotnahen Bereich. Bei niedriger-energetischem Fließen mit wachsender Bingham-Festigkeit weiter talabwärts wird der Partikelabrieb schwächer. Hohe Gehalte an feiner Asche in distalen Fließeinheiten sind also eher auf schwächer werdende Elutriierung als auf stärkeren Abrieb zurückzuführen.
Résumé La dimension relative des enduits vitreux qui enrobent les cristaux dans les dépôts de cendres volcaniques peut être utilisée comme mesure semiquantitative de l'abrasion des particules dans les courants pyroclastiques. Au Laacher See les indices d'abrasion (surface du cristal/surface de l'enduit vitreux) sont de 8,4 à 18,5 dans les coulées pyroclastiques et seulement de 4 à 6,3 dans les sédiments formés par retombée, qui leur sont interstratifiés; les particules de cendre ont donc subi une abrasion plus forte dans les coulées. Tous les pyroclastes subissent une forte abrasion dans le cratère; mais dans les coulées pyroclastiques, ils subissent une deuxième action d'abrasion au cours de leur transport en milieu de haute énergie, à proximité du cratère. Dans les conditions de plus basse énergie qui régnent plus en aval, l'abrasion est moins forte; on en déduit que la forte teneur en fines dans les dépôts distaux résulte d'une diminution de l'élutriation plutôt que d'une forte action d'abrasion.
                          , .   ( / ) 8,4 18,5  .    .   ,   .  , .  ( ), .
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