钾玄岩熔体水扩散数据

水作为地球和月球熔体中最重要和最丰富挥发分之一，其扩散系数对于定量理解气泡的生长和再吸收、火山玻璃的去气与水化以及火山爆发剧烈程度的关键影响因素。近三十年前人对钙碱性硅酸盐熔体中的水扩散研究非常充分。这些理论和实验研究表明长英质熔体中不需要考虑OH的扩散效应，而在镁铁质包括月球熔体中OH对水的扩散贡献非常明显，在水含量较低时(<0.1 wt%)甚至占绝对的主导地位。相较于钙碱性熔体，目前富碱熔体中的水扩散研究则寥寥无几。为了弥补这些不足，我们在1381–1653℃和1 GPa条件下对水含量最高1.6 wt%的钾玄质熔体进行了水扩散实验研究。我们的研究表明，钾玄质熔体中OH的扩散系数介于月球熔体和安山质熔体之间，和玄武质熔体相近。通过结合现有的实验数据和前人建立的钙碱性硅酸盐熔体和玻璃的水扩散系数普适模型，我们可以评估碱含量对水扩散系数的效应。熔体中的水扩散系数、水溶解度和熔体粘度是控制气泡生长速率的关键参数。我们计算了相同条件下钾玄质和玄武安山质熔体中的气泡生长曲线，结果表明钾玄质熔体中气泡生长明显更快，有利于气驱火山喷发。相关成果发表在国际地球化学顶级期刊《Geochimica et Cosmochimica Acta》上。本数据集包括含水钾玄质熔体中水扩散高温高压实验（1381–1653℃、1 GPa和0–1.6 wt%水）的样品显微照片、样品主量元素电子探针数据、实验样品水扩散剖面FTIR谱图、实验前后样品Mossbauer谱图、气泡生长速率数值模拟数据。