To investigate channelization during migration of a reactive melt, we performed a series of Darcy‐type experiments in which an alkali basalt infiltrated partially molten harzburgites and lherzolites at a confining pressure of 300 MPa, temperatures of 1200°C and 1250°C, and pore pressure gradients of ~2 to 60 MPa/mm. We compare our results to those from previously published experiments performed on wehrlites. In all experiments, irrespective of the exact mineralogy, a planar reaction layer composed of olivine + melt developed in which all of the pyroxene was consumed. Under specific conditions controlled primarily by the melt flow velocity, finger‐like channels composed of olivine + melt also developed. In wehrlites, these reaction infiltration instabilities formed at 1200°C and 1250°C at pressure gradients >25 and >5 MPa/mm, respectively. In harzburgites, channelization occurred only at 1250°C at a pressure gradient of 35 MPa/mm. In lherzolites, a planar melt‐filled vein developed at 1250°C; no finger‐like channels formed under a pressure gradient of ~25 MPa/mm. Both the finger‐like channels and the planar vein led to very efficient extraction of melt from the reservoir. Channelization established large compositional variations over short distances in the crystalized phases as well as in the local melt and greatly enhanced the abundance of the reaction product, olivine, similar to dunite channels in the Earth. The range of chemical‐mechanical responses displayed by this array of compositions provides a set of targets for reactive transport and mechanical modeling studies.

中文翻译：

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岩性对反应性熔体流动通道化的影响

为了研究反应性熔体迁移过程中的通道化，我们进行了一系列达西类型的实验，其中碱玄武岩在300 MPa的围压，1200°C和1250°C的温度以及孔隙的条件下渗透了部分熔融的Harzburgite和Lizzolites。 〜2至60 MPa / mm的压力梯度。我们将我们的结果与先前发布的在wehrlites上进行的实验的结果进行比较。在所有实验中，无论确切的矿物学如何，都会形成由橄榄石+熔体组成的平面反应层，其中所有的辉石都被消耗掉了。在主要由熔体流速控制的特定条件下，还形成了由橄榄石+熔体组成的指状通道。在辉绿岩中，这些反应渗透不稳定性分别在压力梯度> 25和> 5 MPa / mm的1200°C和1250°C下形成。在Harzburgite中，通道化仅在1250°C且压力梯度为35 MPa / mm时发生。在锂铁矿中，在1250°C时会形成一条平面的熔体充满的脉。在〜25 MPa / mm的压力梯度下没有形成类似手指的通道。手指状通道和平面静脉都可以非常有效地从储层中提取熔体。通道化在短距离内在结晶相以及局部熔体中建立了较大的成分变化，并大大增强了反应产物橄榄石的丰度，类似于地球上的榴辉石通道。这一系列组合物显示的化学-机械反应范围为反应性运输和力学建模研究提供了一组目标。在1250°C时形成的平面融熔静脉; 在〜25 MPa / mm的压力梯度下没有形成类似手指的通道。手指状通道和平面静脉都可以非常有效地从储层中提取熔体。通道化在短距离内在结晶相以及局部熔体中建立了较大的成分变化，并大大增强了反应产物橄榄石的丰度，类似于地球上的榴辉石通道。这一系列组合物显示的化学-机械反应范围为反应性运输和力学建模研究提供了一组目标。在1250°C展开的平面融熔静脉; 在〜25 MPa / mm的压力梯度下没有形成类似手指的通道。手指状通道和平面静脉都可以非常有效地从储层中提取熔体。通道化在短距离内在结晶相以及局部熔体中建立了较大的成分变化，并大大增强了反应产物橄榄石的丰度，类似于地球上的榴辉石通道。这一系列组合物显示的化学-机械反应范围为反应性运输和力学建模研究提供了一组目标。手指状通道和平面静脉都可以非常有效地从储层中提取熔体。通道化在短距离内在结晶相以及局部熔体中建立了较大的成分变化，并大大增强了反应产物橄榄石的丰度，类似于地球上的榴辉石通道。这一系列组合物显示的化学-机械反应范围为反应性运输和力学建模研究提供了一组目标。手指状通道和平面静脉都可以非常有效地从储层中提取熔体。通道化在短距离内在结晶相以及局部熔体中建立了较大的成分变化，并大大增强了反应产物橄榄石的丰度，类似于地球上的榴辉石通道。这一系列组合物显示的化学-机械反应范围为反应性运输和力学建模研究提供了一组目标。