Геохимия эндогенных процессов. Часть II. Геохимия процессов метаморфизма и метасоматоза. Антипин В.С - 38 стр.

химический потенциал и каждого компонента должен быть одинаков во всех фазах
системы.
      Если рассматривать систему с точки зрения энергетических характеристик, то
равновесное состояние будет отвечать минимуму свободной энергии. При изменении
параметров метаморфизма – температуры и давления, система выходит из состояния
равновесия, ее свободная энергия повышается. Между фазами начинают протекать
химические реакции, которые ведут к такой перегруппировке компонентов системы
(перекристаллизации минералов), что она вновь приходит к минимуму свободной энергии
и состоянию нового равновесия. Реально это выражается в формировании нового
парагенезиса минералов в следующей зоне метаморфизма.
      Условия равновесия, или направленность реакции, наиболее удобно и точно
выражаются при использовании термодинамических потенциалов, таких как внутренняя
энергия U, свободная энергия Гельмгольца A или свободная энергия Гиббса G, энтальпия
H и энтропия S. Термодинамический потенциал – это функция состояния, вследствие
изменения которой система совершает соответствующий вид работы. Термодинамические
потенциалы взаимосвязаны. Свободную энергию Гиббса можно выразить так:
      G = A + PV = H – TS
      С помощью этих потенциалов можно рассчитывать основные типы равновесий,
встречающихся в геологических системах.
      Расчет каждой химической реакции в метаморфических системах ведется при
постоянных температуре и давлении, поскольку пока она не пройдет до конца, эти
параметры при метаморфизме не меняются. Поэтому чаще всего применяются свободная
энергия Гиббса G(T, P) – изобарно-изотермический потенциал, и химический потенциал μ,
равный свободной энергии 1 моля чистого вещества.
      При     метасоматозе,   где   реакции   идут    при   постоянном   объеме,   может
использоваться   свободная    энергия    Геймгольца   A(T,V)   (изохорно-изотермический
потенциал).
      Энтальпия (теплосодержание) и энтропия (мера хаоса, беспорядка) иногда
используется вместо свободной энергии, особенно когда рассчитывается термальная
устойчивость вещества с изменением температуры.
      Повышение температуры благоприятно для образования фазы с наивысшей
энтропией, что следует из соотношения:
                                          (dG/dT)P = -S
      Каждому равновесному состоянию будет соответствовать наивысшая энтропия и
минимум свободной энергии.

                                                                                     193