Марк С. Гиорсо
 | В этой статье используются голые URL-адреса , которые неинформативны и уязвимы к порче ссылок . ( сентябрь 2022 г. ) |
Марк С. Гиорсо | |
|---|---|
 | |
| Рожденный | 21 октября 1954 г. [ 2 ] |
| Гражданство | Американский |
| Образование | Калифорнийский университет в Беркли |
| Известный | моделирование фазовых равновесий в магматических системах |
| Научная карьера | |
| Поля | геохимия |
| Учреждения | OFM Research, Вашингтонский университет , Университет Вандербильта [ 1 ] |
| Докторантура | Ян Кармайкл |
| Веб-сайт | Маркгиорсо |
Марк С. Гиорсо (родился 21 октября 1954 г.) — американский геохимик, проживающий в Сиэтле, штат Вашингтон. Он наиболее известен созданием MELTS — программного инструмента для термодинамического моделирования фазовых равновесий в магматических системах . [ 3 ]
Образование
[ редактировать ]Гиорсо получил степень бакалавра, магистра и доктора философии в Калифорнийском университете в Беркли . Он выбрал Беркли по практическим соображениям: «Я пошел в Беркли, потому что это была местная школа, потому что обучение было по существу бесплатным и потому что, будучи старшеклассником, я был очарован горячими источниками, вулканами и, в частности, работами Хауэлла . Уильямс [ так в оригинале ] и Артур Л. Дэй ». [ 4 ]
Карьера
[ редактировать ]В 1980 году Гиорсо был принят на работу в Вашингтонский университет (UW) на должность доцента кафедры геологических наук. [ 2 ] он получил звание доцента ( штатная должность Три года спустя ), а в 1986 году — профессора . С 1994 по 1999 год он занимал должность заведующего кафедрой.
В 2003 году его наняли в Чикагский университет . Покинуть UW было трудным решением, поскольку Гиорсо глубоко верит в государственное образование. В качестве основной причины своего ухода он назвал серьезные опасения по поводу администрации UW. [ 5 ] [ 6 ]
В 2005 году он решил покинуть академию и полностью посвятить себя исследованиям. Он вернулся в Сиэтл и вместе со своим коллегой Ричардом Саком основал небольшую некоммерческую исследовательскую компанию OFM Research, где он является вице-президентом и старшим научным сотрудником. [ 7 ] [ 2 ] Он также занимает должности профессорско-преподавательского состава в Вашингтонском университете и Университете Вандербильта . [ 8 ] [ 9 ]
Гиорсо также работал заместителем редактора в следующих научных журналах: American Journal of Science (с 1990 г. по настоящее время); Американский минералог (1990–1993); Geochimica et Cosmochimica Acta (1991–1993); и «Вклад в минералогию и петрологию» (2015 – настоящее время),
Научный вклад
[ редактировать ]Будучи студентом, Гиорсо написал диплом с отличием о горячих источниках в районе «Кухни Дьявола» вулканического парка Лассен . Эта работа так и не была опубликована. [ 10 ] Во время своей аспирантуры он продолжал заниматься экспериментальной работой, связанной с кислыми горячими сульфатно- источниками, пока не заинтересовался попытками Яна Кармайкла создать модель растворов в силикатных жидкостях, которую можно было бы использовать в качестве геотермометра для магматических пород. [ 10 ]
Фон
[ редактировать ]В магматической петрологии геологи пытаются узнать больше о вулканических системах через находки в магматических породах . Большая часть магмы генерируется в мантии в результате процесса, называемого декомпрессионным плавлением . По мере того как материал поднимается и давление снижается, солидус снижается до тех пор, пока часть мантии не расплавится. [ 11 ] На поверхности или вблизи нее магма остывает и кристаллизуется. В зависимости от условий она может успеть равномерно остыть или же может произойти дробная кристаллизация , если части магмы удаляются после их кристаллизации. [ 12 ]
Ранней моделью фракционной кристаллизации, которая объясняла, почему определенные типы минералов обычно встречаются вместе в магматических породах, была серия реакций Боуэна , сформулированная в 1922 году. Боуэн обнаружил, что по мере кристаллизации магмы она разделяется на две серии: непрерывную серию минералы, которые постоянно корректируют свой состав за счет взаимодействия с расплавом, и прерывистый ряд минералов, состав которых остается неизменным при охлаждении. Таким образом, тип минерала указывает на температуру, при которой он образовался. [ 13 ] : 297 [ 14 ] : 89–91
До 1960-х годов интерпретация данных магматических пород носила в основном качественный характер. Ян Кармайкл хотел определить количественную информацию, такую как температура и давление магмы при формировании кристаллов, а также содержание растворенной воды и кислорода. [ 15 ] Для этого термодинамические модели были необходимы . Хотя попытки применить строгую термодинамику к магматическим процессам начались как минимум с 1949 года, им препятствовал недостаток экспериментальных данных. [ 16 ] Используя такие инструменты, как капельный калориметр и влажную химию , Кармайкл и его коллеги приступили к систематическому исследованию термодинамических свойств магмы при высоких температурах. [ 15 ]
Термодинамические модели
[ редактировать ]Гиорсо начал работать с Кармайклом над моделями силикатной жидкости в 1978 году, а в 1980 году они опубликовали свои первые геотермометры. [ 17 ] Кармайкл нанял Ричарда Сака в 1980 году, и Сак начал обширные эксперименты, в результате которых была создана более сложная модель, которая была опубликована в 1983 году, когда Гиорсо работал в Вашингтонском университете. Гиорсо написал программу на FORTRAN 77 , которую распространил среди других исследователей. [ 17 ] Однако Гиорсо и Сак поняли, что модель необходимо сделать более сложной.
Поначалу руководители программ NSF скептически относились к такому вычислительному подходу, и Гиорсо отклонил три предложения NSF. [ 10 ] К счастью, ему удалось убедить Digital Equipment Corporation профинансировать его работу. [ 17 ] После десяти лет публикации термодинамических данных о таких минералах, как оливин и полевой шпат , Гиорсо и Сак представили свою новую модель, которая теперь называется MELTS. Их публикация 1995 года в журнале «Вклад в минералогию и петрологию» стала самой цитируемой статьей журнала: по состоянию на начало 2017 года ее цитировали более 2100 раз. [ 18 ]
После публикации MELTS Гиорсо продолжил улучшать и расширять его с помощью таких коллег, как Марк Хиршманн, Пол Азимов, Пит Райнерс и Виктор Кресс. После того, как они выявили некоторые фундаментальные проблемы теории высокого давления, они разработали pMELTS, модель для высоких давлений (1–3 гигапаскаля (ГПа)), и опубликовали ее в 2001 году. [ 17 ] Азимов и соавторы опубликовали phMELTS, модель базальтов срединно-океанических хребтов , в которой учитывается влияние содержания воды. [ 19 ] В 1998 году Гиорсо, Хиршманн и Тим Гроув основали Библиотеку экспериментальных фазовых отношений (LEPR), онлайн-базу данных для экспериментальных результатов по равновесию твердого тела и расплава. [ 17 ] [ 20 ] Вместе с Гильерме (Гиль) Гуальдой он модифицировал MELTS для лучшей работы с риолитом , серией горных пород, богатых силикатами, и выпустил риолит-MELTS. [ 17 ]
Гиорсо является ведущим исследователем совместного исследовательского гранта NSF по разработке ENKI (Возможность интеграции знаний), веб-портала для настройки и тестирования моделей для вычислительной термодинамики и гидродинамики. Он является ведущим исследователем проекта. [ 21 ] Вместе с Дмитрием Сверженским из Университета Джонса Хопкинса Гиорсо возглавляет проект Deep Carbon Observatory по интеграции MELTS с моделью глубоководных вод (DEW), созданной Сверженским. [ 22 ] Программа DEW моделирует взаимодействие воды и горных пород на глубине до 200 км. [ 23 ] Движение углерода между силикатными расплавами и водными флюидами до сих пор мало изучено. [ 22 ]
Награды
[ редактировать ]В 1984 году, когда Гиорсо учился в Вашингтонском университете, он получил Президентскую премию молодого исследователя — исследовательский грант на сумму 245 918 долларов от Национального научного фонда . [ 24 ] В статье, опубликованной в журнале Computers & Geosciences, [ 25 ] он получил награду за лучшую статью от ее издателя, Международной ассоциации математических наук о Земле . [ 26 ] Он был избран членом Минералогического общества Америки в 1993 году, Геологического общества Америки в 1997 году и Американского геофизического союза в 1999 году. Минералогическое общество Америки сделало его заслуженным лектором на 1996–1997 годы, избрало его советником на 1997–1997 годы. 2001 г., наградил его медалью Дана в 2003 г., [ 10 ] и избрали его президентом в 2021 году. [ 27 ] Он получил медаль Бунзена от Европейского союза геофизических наук в 2010 году и премию Нормана Л. Боуэна от секции VGP Американского геофизического союза в 2014 году. [ 3 ] [ 4 ] [ 2 ]
Публикации
[ редактировать ]Гиорсо опубликовал более 120 рецензируемых статей, получивших в общей сложности более 10 000 цитирований и индекс Хирша 47. Ниже приведены некоторые из наиболее цитируемых статей:
- Гиорсо, Марк С.; Сак, Ричард О. (март 1995 г.). «Химический массообмен в магматических процессах IV. Пересмотренная и внутренне непротиворечивая термодинамическая модель для интерполяции и экстраполяции жидкостно-твердого равновесия в магматических системах при повышенных температурах и давлениях». Вклад в минералогию и петрологию . 119 (2–3): 197–212. Бибкод : 1995CoMP..119..197G . дои : 10.1007/BF00307281 . S2CID 95737651 .
- Гуальда, Гильерме, Арканзас; Гиорсо, Марк С.; Лимонс, Робин В.; Карли, Тамара Л. (май 2012 г.). «Риолит-MELTS: модифицированная калибровка MELTS, оптимизированная для богатых кремнеземом флюидсодержащих магматических систем» . Журнал петрологии . 53 (5): 875–890. doi : 10.1093/petrology/egr080 .
- Гиорсо, Марк С.; Хиршманн, Марк М.; Райнерс, Питер В.; Кресс, Виктор К. (май 2002 г.). «pMELTS: пересмотр MELTS для улучшенного расчета фазовых отношений и разделения основных элементов, связанных с частичным плавлением мантии до 3 ГПа» . Геохимия, геофизика, геосистемы . 3 (5): 1030. Бибкод : 2002GGG.....3.1030G . дои : 10.1029/2001GC000217 .
- Азимов, Пол Д.; Гиорсо, Марк С. (1 октября 1998 г.). «Алгоритмические модификации, расширяющие MELTS для расчета фазовых отношений субсолидуса». Американский минералог . 83 (9–10): 1127–1132. Бибкод : 1998AmMin..83.1127A . дои : 10.2138/am-1998-9-1022 . S2CID 28848135 .
- Сак, Р.О.; Кармайкл, ISE; Риверс, М.; Гиорсо, MS (февраль 1981 г.). «Равновесие железо-железо в природных силикатных жидкостях при давлении 1 бар». Вклад в минералогию и петрологию . 75 (4): 369–376. Бибкод : 1981CoMP...75..369S . дои : 10.1007/BF00374720 . S2CID 96610217 .
- Сак, Ричард О; Гиорсо, Марк С (1991). «Хромшпинелиды как петрогенетические индикаторы: термодинамика и петрологические приложения». Американский минералог . 76 (5–6): 827–847.
- Бейкер, МБ; Хиршманн, ММ; Гиорсо, MS; Столпер, Э.М. (25 мая 1995 г.). «Составы околосолидусных перидотитовых расплавов по результатам экспериментов и термодинамических расчетов». Природа . 375 (6529): 308–311. Бибкод : 1995Natur.375..308B . дои : 10.1038/375308a0 . S2CID 4264062 .
- Гиорсо, Марк С.; Эванс, Бернард В. (ноябрь 2008 г.). «Термодинамика ромбоэдрических оксидных твердых растворов и ревизия двухоксидного геотермометра и кислородного барометра ФЭ-ТИ» . Американский научный журнал . 308 (9): 957–1039. Бибкод : 2008AmJS..308..957G . дои : 10.2475/09.2008.01 . S2CID 93837671 .
- Гиорсо, Марк С.; Сак, Ричард О. (октябрь 1991 г.). «Геотермометрия оксидов Fe-Ti: термодинамическая формулировка и оценка интенсивных переменных в кислых магмах». Вклад в минералогию и петрологию . 108 (4): 485–510. Бибкод : 1991CoMP..108..485G . дои : 10.1007/BF00303452 . S2CID 128750411 .
- Гиорсо, Марк С.; Кармайкл, Ян С.Э.; Риверс, Марк Л.; Сак, Ричард О. (ноябрь 1983 г.). «Свободная энергия Гиббса смешения природных силикатных жидкостей; приближение расширенного регулярного решения для расчета интенсивных магматических переменных». Вклад в минералогию и петрологию . 84 (2–3): 107–145. Бибкод : 1983CoMP...84..107G . дои : 10.1007/BF00371280 . S2CID 94652920 .
Программные инструменты
[ редактировать ]Программные инструменты, созданные Гиорсо самостоятельно или совместно с другими, включают следующее:
- ЭНКИ Портал [ 28 ]
- Калькуляторы MELTS, pMELTS и термодинамических свойств [ 1 ]
- CTserver: веб-сервисы для вычислительной термодинамики геологических материалов. [ 29 ]
- LEPR, портал базы данных экспериментальных данных о равновесии минералов и расплавов. [ 20 ]
- PhasePlot, программное обеспечение для визуализации фазового равновесия на сетках давления и температуры. [ 30 ]
- MagmaSat (Mac) и MagmaSatApp (iPad), программное обеспечение для расчета условий насыщения смешанных флюидов H 2 O-CO 2 в силикатных расплавах естественного состава. [ 31 ] [ 32 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б «Добро пожаловать в МЕЛТС» . Melts.ofm-research.org . Проверено 3 мая 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и «Биографическая справка: Марк С. Гиорсо» (PDF) . Markghiorso.org . Проверено 3 мая 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Медаль Роберта Вильгельма Бунзена 2010: Марк С. Гиорсо» . Награды и медали . Европейский геофизический союз . Проверено 3 мая 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б АГУ (20 апреля 2015 г.). «Гиорсо и Сак получают премию Нормана Л. Боуэна AGU 2014» . ЭОС . 96 . дои : 10.1029/2015EO028095 .
- ^ «UW опасается массового ухода» . Ежедневник . Университет Вашингтона. 28 января 2003 года . Проверено 21 августа 2021 г.
- ^ «Виновата администрация» . Ежедневник . Университет Вашингтона. 31 января 2003 года . Проверено 21 августа 2021 г.
- ^ «Добро пожаловать в OFM Research» . ОФМ Исследования Инк . Проверено 25 августа 2017 г.
- ^ «Справочник Профиль – Науки о Земле и космосе» . Ess.washington.edu . Проверено 3 мая 2017 г.
- ^ «Науки о Земле и окружающей среде | Университет Вандербильта» . Вандербильт.edu . Проверено 3 мая 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Кармайкл, Ян (2004). «Вручение медали Даны Минералогического общества Америки за 2003 год Марку С. Гиорсо» (PDF) . Американский минералог . 89 :909 . Проверено 23 августа 2017 г.
- ^ Браун, GC; Хоксворт, CJ; Уилсон, RCL, ред. (1992). Понимание земли: новый синтез (2-е изд.). Кембридж, Англия: Издательство Кембриджского университета. стр. 92–93 . ISBN 9780521427401 .
- ^ Уилсон, Марджори (1993). Магматическое петрогенезис (Переиздание под ред.). Лондон: Чепмен и Холл. п. 82. ИСБН 9780412533105 .
- ^ Янг, Дэвис А. (2003). Разум над магмой: история магматической петрологии . Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета. ISBN 9780691102795 .
- ^ Монро, Джеймс С.; Викандер, Рид (2011). Меняющаяся Земля: изучение геологии и эволюции . Занимайтесь обучением. ISBN 9781133715511 .
- ^ Перейти обратно: а б Ланге, Ребекка (14 февраля 2012 г.). «Ян С. Е. Кармайкл (1930–2011)» . Эос-транзакции . 93 (7): 68. Бибкод : 2012EOSTr..93...68L . дои : 10.1029/2012EO070006 .
- ^ Гиорсо, Марк С. (май 1997 г.). «Термодинамические модели магматических процессов». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 25 (1): 221–241. Бибкод : 1997AREPS..25..221G . дои : 10.1146/annurev.earth.25.1.221 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж «Во многом фактическая и неполная история MELTS» . ОФМ Исследования . Проверено 25 августа 2017 г.
- ^ «Цитаты в Google Scholar» . Scholar.google.com . 3 января 1995 г. Проверено 3 мая 2017 г.
- ^ Азимов, PD; Диксон, Дж. Э.; Ленгмюр, Швейцария (январь 2004 г.). «Модель водного плавления и фракционирования базальтов срединно-океанических хребтов: применение к Срединно-Атлантическому хребту возле Азорских островов» (PDF) . Геохимия, геофизика, геосистемы . 5 (1): Q01E16. Бибкод : 2004GGG.....5.1E16A . дои : 10.1029/2003GC000568 .
- ^ Перейти обратно: а б Хиршманн, ММ; Гиорсо, MS; Дэвис, ФА; Гордон, С.М.; Мукерджи, С.; Гроув, TL; Кравчинский, М.; Медард, Э.; Тилль, CB (март 2008 г.). «Библиотека экспериментальных фазовых отношений (LEPR): база данных и веб-портал для экспериментальных данных о магматических фазовых равновесиях». Геохимия, геофизика, геосистемы . 9 (3): н/д. Бибкод : 2008GGG.....9.3011H . дои : 10.1029/2007GC001894 . S2CID 15045989 .
- ^ «Поиск награды NSF: Премия № 1550482 — SI2-SSI: Совместные исследования: ENKI: Инфраструктура программного обеспечения, обеспечивающая интеграцию знаний для моделирования связанных геохимических и геодинамических процессов» . Nsf.gov . Проверено 3 мая 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Модели создают виртуальную углеродную лабораторию» . Глубокая углеродная обсерватория . Проверено 22 июня 2017 г.
- ^ «Модель глубоководных вод» . Глубокая углеродная обсерватория . Проверено 25 августа 2017 г.
- ^ «Резюме премии № 8451694: Президентская премия молодому исследователю» . Национальный научный фонд . Проверено 23 августа 2017 г.
- ^ Гиорсо, Марк С. (январь 1983 г.). «LSEQIEQ: пакет подпрограмм FORTRAN IV для анализа множественных задач линейной регрессии с возможным недостаточным псевдорангом и ограничениями линейного равенства и неравенства». Компьютеры и геонауки . 9 (3): 391–416. Бибкод : 1983CG......9..391G . дои : 10.1016/0098-3004(83)90008-0 .
- ^ «Компьютеры и науки о Земле — награда за лучшую статью (1978 –)» . Награды и почести . Международная ассоциация математических наук о Земле . Проверено 23 августа 2017 г.
- ^ «Минералогическое общество Америки - офицеры и советники MSA» .
- ^ http://enki-portal.org
- ^ «Веб-сервисы CTserver» . ТАЕТ . ОФМ Исследования . Проверено 23 августа 2017 г.
- ^ «Справочный центр PhasePlot» . Сайт Phaseplot.org . Проверено 3 мая 2017 г.
- ^ «MagmaSat в Mac App Store» . Itunes.apple.com . 06 апреля 2015 г. Проверено 3 мая 2017 г.
- ^ Гиорсо, Марк С.; Гуальда, Гильерме, Арканзас (5 июня 2015 г.). «Модель насыщения смешанной жидкости H2O – CO2, совместимая с риолитом-MELTS». Вклад в минералогию и петрологию . 169 (6): 53. Бибкод : 2015CoMP..169...53G . дои : 10.1007/s00410-015-1141-8 . S2CID 92964723 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Персональная веб-страница
- Гиорсо, Марк С (2014). О будущем термохимических баз данных, разработке моделей решений и практическом использовании вычислительной термодинамики в вулканологии, геохимии и петрологии: могут ли инновации современной науки о данных демократизировать олигархию? (видео) . Представлено на осеннем собрании AGU, Сан-Франциско, Калифорния . Проверено 23 августа 2017 г.
| Международный | |
|---|---|
| академики | |
| Другой | |
