Локальные преобразования вещества при метаморфизме высокого давления

Геовикипедия
wiki.web.ru

Поиск

Главная страница

Конференции: Календарь / Материалы

Каталог ссылок

Словарь

Форумы

В помощь студенту

Последние поступления

Геология >> Геохимические науки >> Петрология >> Горные породы >> Метаморфические | Диссертации

Обсудить в форуме

Добавить новое сообщение

Локальные преобразования вещества при метаморфизме высокого давления

Давыдова Вероника Викторовна
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

содержание

Глава 1. Методы исследования.

Эксперименты с пойкилитовыми гранатами, выделенными из эклогитов трех метаморфических комплексов высокого давления, проводились на установке цилиндр-поршень в Рурском Университете (Бохум, Германия).

Структурно-текстурные особенности высокобарных пород исследовались с помощью оптического микроскопа. Составы фаз, микроструктурные особенности пород и химическая гетерогенность минералов изучались в в лаборатории локальных методов исследования вещества кафедры петрологии геологического факультета МГУ им. Ломоносова. Электронно-микроскопические исследования образцов пород производились на растровом электронном микроскопе "Jeol" JSM-6480LV. Локальный количественный анализ химического состава минералов производился с помощью приставки для энергодисперсионного рентгеноспектрального микроанализа "Inca Energy-350" со сверхтонким окном ATW-2.

Для обнаружения коэсита во включениях в гранате использовался метод рамановской спектроскопии. Измерения были проведены на приборе Renishaw RM1000 в ИЭМ РАН.

Соотношения между температурой, давлением и составами равновесных минералов участвующих в реакциях, наблюдаемых в продуктах экспериментов определяются фундаментальным термодинамическим выражением для свободной энергии Гиббса (G):

$\begin{displaymath} \Delta G^o = \Delta H - T \Delta S + P \Delta V \end{displaymath}$
$\begin{displaymath} \Delta G^m = RT \ln K = RT \left( \sum_i \ln x_i \gamma_i - \sum_j \ln x_j \gamma_j \right) = RT \left( \sum_i \ln x_i - \sum_j \ln x_j \right) + \left( \sum_i G_i^e - \sum_j G_j^e \right) \end{displaymath}$

где К - константа реакции, x и γ - мольная доля и коэффициент активности компонента, соответственно, i - продукты реакции, j - исходные вещества.

Для поиска минимального значения свободной энергии Гиббса использовался метод секущих. Вначале задавалась температура и два значения давления - P_n-1 и P_n. Следующее значение давления, приближающее ΔG_реакц к нулю, оценивалось по выражению:

$\begin{displaymath} P_{n+1}=P_n - {{(P_n-P_{n-1})\Delta G_n} \over {\Delta G_n - \Delta G_{n-1}}} \end{displaymath}$

Для расчета избыточных функций для клиноцоизита (G^e_CZo) и гроссуляра (G^e_Grs) использовались уравнения и параметры взаимодействия регулярного (Gottschalk, 1997) и субрегулярного (Ganguly et al., 1998) растворов. Расчеты проводились с помощью программы Visual Basic - приложению к программной среде Microsoft Excel.

В основе модели эластичного включения, которая использовалась для моделирования давления во включениях, лежит уравнение Навье для сферических координат и изотропной среды.

Решением дифференциального уравнения Навье являются следующие выражения для констант A, B и C (Gillet et al., 1984):

$\begin{displaymath} A = - \left( {{ 4 \mu \beta ' C } \over { 3r'^3 }} + {{ \beta ' P} \over {3}} \right) \end{displaymath}$ ;

$\begin{displaymath} B = \left( {{ 4 \mu \beta C } \over { 3R^3 }} - {{ \beta P} \over {3}} \right) \end{displaymath}$ ;

$\begin{displaymath} C = {{ (r'-r)r^2 } \over { 4 \beta ' \mu r ' / 3 r' + 1}} \end{displaymath}$ ;

где r - радиус отверстия, r? - радиус включения, R - радиус граната, α, β, μ = эластичные константы граната α? , β? = эластичные константы включения. Эти три уравнения решались методом итераций. На каждом шаге повышения P и T рассчитывались A, B и C, а также параметры - α,?α,?α?,?α', μ. Значение сверхдавления оценивалось по совпадению радиуса включения с радиусом соответствующего отверстия в кристалле. Радиус включения удовлетворял условию R > 5 r' и рассчитывался по уравнению

$\begin{displaymath} r' = r_0 \exp \left( \int_T1^T2 \alpha (T) dT \right) \end{displaymath}$ ,

где $\begin{displaymath} \alpha(T)=\alpha_0+{{\partial \alpha}\over{\partial P}}P + {{\partial \alpha}\over{\partial T}}T + {{\partial \alpha}\over{\partial T^{-2}}} T^{-2} \end{displaymath}$ , r_o = 3*10^-4 m, R=2.5*10^-3 м.

<< пред.

след. >>

Полные данные о работе

И.С. Фомин/Геологический факультет МГУ

См. также

Механизм формирования структуры системы Земли. О роли стационарных энергетических центров в сохранении динамического равновесия системы Земли.:

Механизм формирования структуры системы Земли. О роли стационарных энергетических центров в сохранении динамического равновесия системы Земли.: Механизм формирования глобального геологического пространства системы Земли.

Инструкция по составлению и подготовке к изданию листов Государственной геологической карты Российской Федерации масштаба 1 : 200 000 (Роскомнедра) М., 1995. 244 с. : 7

Геохимические и термодинамические модели жильного гидротермального рудообразования:

Петрохимия позднеордовикских раннедевонских базальтоидов южной части тагильской зоны среднего урала (по данным Уральской сверхглубокой скважины и околоскважинного пространства).:

Петрология родингитов Камчатки:

Проект осуществляется при поддержке:
Геологического факультета МГУ,
РФФИ