A model for predicting crystal bearing magma viscosity
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T (°C) T (K) A B1200 1473.15 6.8 -4.55 45391190 1463.15 6.8 -4.55 45391180 1453.15 6.9 -4.55 45391170 1443.15 6.9 -4.55 45391160 1433.15 7.0 -4.55 45391150 1423.15 7.0 -4.55 45391140 1413.15 7.1 -4.55 45391130 1403.15 7.1 -4.55 45391120 1393.15 7.2 -4.55 45391110 1383.15 7.2 -4.55 45391100 1373.15 7.3 -4.55 45391090 1363.15 7.3 -4.55 45391080 1353.15 7.4 -4.55 45391070 1343.15 7.4 -4.55 45391060 1333.15 7.5 -4.55 45391050 1323.15 7.6 -4.55 45391040 1313.15 7.6 -4.55 45391030 1303.15 7.7 -4.55 45391020 1293.15 7.7 -4.55 45391010 1283.15 7.8 -4.55 45391000 1273.15 7.9 -4.55 4539
Please cite as: Vona, A., Romano, C., Dingwell, D.B., and Giordano, D., 2011, The rheology of crystal-bearing basaltic magmas from Stromboli and Etna: Geochimica et Cosmochimica Acta, v. 75, no. 11, p. 3214–3236, doi: 10.1016/j.gca.2011.03.031.
Input (if available) VFT parameters in col. E-F-G or the values of the residual liquid viscosity values in col. H-I
input T in °C here104/T (K-1)
Inputs are in bold.
A model for predicting crystal bearing magma viscosity
phase 1
C φ1731 1.57 36.81 1 0731 1.65 44.62 1 0.02731 1.74 54.37 1 0.04731 1.82 66.63 1 0.06731 1.91 82.12 1 0.08731 2.01 101.82 1 0.1731 2.10 127.05 1 0.12731 2.20 159.57 1 0.14731 2.30 201.81 1 0.16731 2.41 257.07 1 0.18731 2.52 329.95 1 0.2731 2.63 426.83 1 0.22731 2.75 556.76 1 0.24731 2.86 732.57 1 0.26731 2.99 972.72 1 0.28731 3.12 1304.03 1 0.3731 3.25 1765.87 1 0.32731 3.38 2416.76 1 0.34731 3.52 3344.70 1 0.36731 3.67 4683.73 1 0.38731 3.82 6640.82 1 0.4
Vona, A., Romano, C., Dingwell, D.B., and Giordano, D., 2011, The rheology of crystal-bearing basaltic magmas from Stromboli and Etna: Geochimica et Cosmochimica Acta, v. 75, no. 11, p. 3214–3236, doi: 10.1016/j.gca.2011.03.031.
Input (if available) VFT parameters in col. E-F-G or the values of the residual liquid viscosity values in col. H-I
input crystal content and aspect ratio of the different phasesinput strain
rate
log ηres melt (Pa s) ηres melt (Pa s) g (s-1)
A model for predicting crystal bearing magma viscosity
OUTPUT
phase 1 phase 2 phase 3 phase 4
R1 φ2 R2 φ3 R3 φ4 R46 0 0 0 0 0 0 0 0.00 0.666 0.01 3 0.01 2 0.01 1 0.05 3.60 0.486 0.02 3 0.02 2 0.02 1 0.1 3.60 0.486 0.03 3 0.03 2 0.03 1 0.15 3.60 0.486 0.04 3 0.04 2 0.04 1 0.2 3.60 0.486 0.05 3 0.05 2 0.05 1 0.25 3.60 0.486 0.06 3 0.06 2 0.06 1 0.3 3.60 0.486 0.07 3 0.07 2 0.07 1 0.35 3.60 0.486 0.08 3 0.08 2 0.08 1 0.4 3.60 0.486 0.09 3 0.09 2 0.09 1 0.45 3.60 0.486 0.1 3 0.1 2 0.1 1 0.5 3.60 0.486 0.11 3 0.11 2 0.11 1 0.55 3.60 0.486 0.12 3 0.12 2 0.12 1 0.6 3.60 0.486 0.13 3 0.13 2 0.13 1 0.65 3.60 0.486 0.14 3 0.14 2 0.14 1 0.7 3.60 0.486 0.15 3 0.15 2 0.15 1 0.75 3.60 0.486 0.16 3 0.16 2 0.16 1 0.8 3.60 0.486 0.17 3 0.17 2 0.17 1 0.85 3.60 0.486 0.18 3 0.18 2 0.18 1 0.9 3.60 0.486 0.19 3 0.19 2 0.19 1 0.95 3.60 0.486 0.2 3 0.2 2 0.2 1 1 3.60 0.48
Vona, A., Romano, C., Dingwell, D.B., and Giordano, D., 2011, The rheology of crystal-bearing basaltic magmas from Stromboli and Etna: Geochimica et Cosmochimica Acta, v. 75, no. 11, p. 3214–3236, doi:
input crystal content and aspect ratio of the different phases
φtot R(mean) φmax
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OUTPUTPower law flow parameters
Relative consistency Flow Index
K n1.00 36.81 1.001.25 55.63 0.991.60 86.86 0.992.12 141.24 0.982.95 242.06 0.974.38 445.53 0.967.16 909.93 0.95
13.79 2200.80 0.9336.78 7423.46 0.91
273.30 70256.75 0.85infinity infinity infinityinfinity infinity infinityinfinity infinity infinityinfinity infinity infinityinfinity infinity infinityinfinity infinity infinityinfinity infinity infinityinfinity infinity infinityinfinity infinity infinityinfinity infinity infinityinfinity infinity infinity
Consistency (Pa s)n
Kr
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OUTPUT(effect of crystals) liquid + crystalsRelative Viscosity Apparent Viscosity
1.00 36.81 1.571.25 55.63 1.751.60 86.86 1.942.12 141.24 2.152.95 242.06 2.384.38 445.53 2.657.16 909.93 2.96
13.79 2200.80 3.3436.78 7423.46 3.87
273.30 70256.75 4.85infinity infinity infinityinfinity infinity infinityinfinity infinity infinityinfinity infinity infinityinfinity infinity infinityinfinity infinity infinityinfinity infinity infinityinfinity infinity infinityinfinity infinity infinityinfinity infinity infinityinfinity infinity infinity
hr happ log happ
#######################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################
104/T (K-1)φtotg (s-1)hrlog ηres melt (Pa s)log happ
Viscosity vs 1/TemperatureEffect of crystals on viscosity.
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.500
20
40
60
80
100
crystal fraction ftot
rela
tive
visc
osity
hr
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.200
20
40
60
80
100
strain rate (s-1)
rela
tive
visc
osity
hr
6.00 6.20 6.40 6.60 6.80 7.00 7.20 7.401.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
Crystal-bearing magmaResidual melt
104/T (K-1)lo
g h
(Pa
s)
################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################
################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################
################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################
################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################
################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################
################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################
################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################
################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################
################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################
################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################
################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################
################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################
################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################
################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################
################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################
################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################
################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################
################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################
################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################
########################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################
Viscosity vs 1/Temperature
6.00 6.20 6.40 6.60 6.80 7.00 7.20 7.401.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
Crystal-bearing magmaResidual melt
104/T (K-1)
log
h (P
a s)
Viscosity vs 1/Temperature
6.00 6.20 6.40 6.60 6.80 7.00 7.20 7.401.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
Crystal-bearing magmaResidual melt
104/T (K-1)
log
h (P
a s)
