|
Е.Н. Граменицкий, Т.И.Щекина, В.Н.Девятова.
Содержание
3.2 Результаты экспериментов в системе Si-Al-Na-(O,F)-H2O и их обсуждение
3.2.3. Растворимость фтора в алюмосиликатном расплаве
Растворимостью фтора для каждого состава является его предельное содержание в расплаве, которое, очевидно, достигается в равновесии с фторидными фазами и топазом. Наряду с растворимостью воды, это фундаментальная константа для каждого состава расплава. От величины растворимости зависит предел понижения температуры плавления гранитных, сиенитовых и щелочных магм и другие их особенности, имеющие важные петрологические следствия. Полученные нами данные являются первыми, если не считать данных опытов с природными гранитами, которые были приведены в обзоре литературы (глава 1). Полученные данные (таблица 1) и построенная на их основе диаграмма (рис. 26 ) показывают большой разброс значений растворимости и ее сложную зависимость от кремнекислотности Si/(Si+Al+Na) и агпаитности Na/Al (атомные отношения). Для второй координаты взята логарифмическая шкала, благодаря чему величины, характеризующие агпаитность, становятся соизмеримыми в пределах всей диаграммы. Осевая вертикальная линия, на которой располагаются фигуративные точки кварца, альбита и нефелина, соответствует составам нормальной щелочности с отношением Na/Al = 1. Слева от нее располагается поле расплавов, пересыщенных глиноземом (плюмазитовых), а справа - пересыщенных щелочами (агпаитовых). Горизонтальная линия, проходящая через фигуративную точку альбита, делит диаграмму на кварц и нефелин нормативные области. Основу диаграммы составляют контур поля составов алюмосиликатных расплавов и границы равновесий расплавов с фторидами (криолитом, виллиомитом, фторидным расплавом LF) и с топазом, установленные (см. рис. 23 и 26) для выбранных условий опытов (800°С, 1 килобар, насыщение водой). Растворимость фтора нанесена в виде изолиний через 5 вес.%. Учитывая приведенные выше соображения, на более высокую точность вряд ли можно претендовать.
 |
| Рис. 26. Растворимость фтора в алюмосиликатном расплаве в зависимости от
его кремнекислотности Si/(Si+Al+Na) и агпаитности Na/Al |
Несмотря на ряд неясных моментов и некоторые противоречия, особенно в наиболее глиноземистой области, выявляется закономерная картина. Кварц нормативные расплавы растворяют меньше фтора, чем нефелин нормативные. Для расплавов нормальной щелочности имеется два максимума растворимости, коррелирующие с температурными минимумами при данных условиях: эвтектиками кварц -альбит и альбит-нефелин. Растворимость резко возрастает в ультраагпаитовой области, причем изолиния 10% практически совпадает с границей криолита и виллиомита. Это совпадение вряд ли случайно. Действительно, о растворимости фтора можно говорить только в связи с равновесием расплава и насыщающей его богатой фтором фазы. Практически растворимость фтора является вторичной по отношению к растворимости этой фазы. Отсюда может быть выведено еще более глубокое следствие: в расплаве фтор присутствует в формах, которые слагают сосуществующие кристаллические фазы. В расплавах нормальной щелочности это комплекс [ AlF6]3-, а в ультраагпаитовых расплавах фтор-ион. Этот вывод был сделан нами на основании изученных фазовых отношений в 1989 году [Граменицкий и др., 1989]. Независимо к тому же пришли другие исследователи [Mysen & Virgo, 1985; Schaller et al ., 1992] при изучении стекол методами комбинационного рассеяния и ядерного магнитного резонанса.
Назад Содержание Вперед
|
