火山岩中气孔的结构研究:集成方法

火山岩中的气孔记录了岩浆脱气过程中的信息。因此,它们的大小、空间排列、数量和形状可以与驱动岩浆上升和喷发的物理过程相关联。虽然已经提出许多的技术来描述气孔的结构,但是对于气孔状样品的采集、分析和解释还没有标准的方法。在此,我们介绍一种方法,涉及到包含整个数据获取的过程,从样品的采集到气孔大小和数量的定量分析。应用图像嵌套策略表征了从低、中、高密度/气孔度端元谨慎选择的样品。我们证实,即使是含有微气孔样品的结构,也可用少于20张图像来充分表征,这些图像是在不同的放大倍数下获取的以便有效地覆盖所有气孔大小范围。我们设计了一个新的程序(FOAMS),用来运行定量阶段,从气孔的测量到画出分布图。总之,该方法大大缩短了获取图像和进行处理的时间,同时又保留用户的足够调控,以确保所获结果的有效性。我们介绍了在玄武质熔岩流、火山渣堆积和浮岩层等3种研究结果来表明该方法可用于定量保存有大量喷发条件信息的大范围的气孔结构。