Геохимия эндогенных процессов. Часть II. Геохимия процессов метаморфизма и метасоматоза. Антипин В.С - 39 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ИГУ | Иркутск

Составители: 

Рубрика: 

194
Все эти понятия необходимы для вывода формул, по которым рассчитываются
реакции между минералами, их константы, величины температур и давлений, при которых
данная реакция протекает. Сейчас существуют компьютерные программы, куда заведены
эти формулы и расчет по которым проводится автоматически. Но для того, чтобы
правильно поставить задачу и ввести в программу данные, необходимо разобраться, какие
компоненты входят в систему, какие из них зависимые, независимые, инертные или
вполне подвижные. Поэтому надо четко себе представлять, что означают эти понятия, так
как от грамотной постановки задачи и выбора компонентов зависит правильность
рассчитанной модели.
Физико-химическое моделирование метаморфизма
С помощью термодинамических констант был создан целый ряд парных
минеральных геотермометров и геобарометров. Они базируются на закономерном
перераспределении компонентов между минералами переменного состава с ростом
температуры и давления при метаморфизме. Это гранат-биотитовый, гранат-
клинопироксеновый, гранат-амфиболовый, двуполевошпатовый и многие другие
геотермометры (Л.Л. Перчук, D.J. Ellis, R. Powell, M.J. Holdaway и др.). Для парагенезисов
с участием полиморфов силиката алюминия, а также для граната и клинопироксена
созданы геобарометры. В основу положены обменные реакции между минералами,
например, Bi
Mg
+ Gr
Fe
= Gr
Mg
+ Bi
Fe
(Альмандин + Флогопит = Пироп + Аннит)
Константа равновесия этой реакции равна:
K
D
T
= X
Mg
Gr
(1- X
Mg
Bi
) / (1 – X
Mg
Gr
)X
Mg
Bi
и ее зависимость от температуры:
RTlnK
D
T
≈ ΔG
0
T
,
откуда выводится уже уравнение для расчета температуры:
41952 + 0.311 P + G + B
T(K) = ――――――――――
10.35 - 3R ln K
D
G и B – так называемые коэффициенты Маргулиса для учета активности компонентов,
если она отличается от единицы. В этом уравнении мы знаем величины магнезиальности
граната и биотита (X
Mg
Gr
и X
Mg
Bi
), но оно содержит еще два неизвестных – температуру и
давление, одно из которых приходится определять независимым путем или предполагать
его примерную величину.
Чаще всего геотермометры построены на перераспределении Fe и Mg между
сосуществующими минералами, реже учитывается содержание Ca в гранате, K и Na в
калишпатах. То есть при расчетах температур и давлений с помощью парных
минеральных геотермометров и геобарометров учитывается, как правило, только два 
      Все эти понятия необходимы для вывода формул, по которым рассчитываются
реакции между минералами, их константы, величины температур и давлений, при которых
данная реакция протекает. Сейчас существуют компьютерные программы, куда заведены
эти формулы и расчет по которым проводится автоматически. Но для того, чтобы
правильно поставить задачу и ввести в программу данные, необходимо разобраться, какие
компоненты входят в систему, какие из них зависимые, независимые, инертные или
вполне подвижные. Поэтому надо четко себе представлять, что означают эти понятия, так
как от грамотной постановки задачи и выбора компонентов зависит правильность
рассчитанной модели.

                   Физико-химическое моделирование метаморфизма
      С помощью термодинамических констант был создан целый ряд парных
минеральных геотермометров и геобарометров. Они базируются на закономерном
перераспределении компонентов между минералами переменного состава с ростом
температуры    и   давления   при    метаморфизме.     Это   гранат-биотитовый,   гранат-
клинопироксеновый,     гранат-амфиболовый,       двуполевошпатовый   и   многие    другие
геотермометры (Л.Л. Перчук, D.J. Ellis, R. Powell, M.J. Holdaway и др.). Для парагенезисов
с участием полиморфов силиката алюминия, а также для граната и клинопироксена
созданы геобарометры. В основу положены обменные реакции между минералами,
например, BiMg + GrFe = GrMg + BiFe (Альмандин + Флогопит = Пироп + Аннит)
Константа равновесия этой реакции равна:
      KDT = XMgGr(1- XMgBi) / (1 – XMgGr)XMgBi
и ее зависимость от температуры:
      RTlnKDT ≈ ΔG0T ,
откуда выводится уже уравнение для расчета температуры:
             41952 + 0.311 P + G + B
      T(K) = ――――――――――
               10.35 - 3R ln KD
G и B – так называемые коэффициенты Маргулиса для учета активности компонентов,
если она отличается от единицы. В этом уравнении мы знаем величины магнезиальности
граната и биотита (XMgGr и XMgBi), но оно содержит еще два неизвестных – температуру и
давление, одно из которых приходится определять независимым путем или предполагать
его примерную величину.
      Чаще всего геотермометры построены на перераспределении Fe и Mg между
сосуществующими минералами, реже учитывается содержание Ca в гранате, K и Na в
калишпатах. То есть при расчетах температур и давлений с помощью парных
минеральных геотермометров и геобарометров учитывается, как правило, только два


                                                                                      194

Страницы