ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕРМОБАРОМЕТРИЯ

В таблице 2 приведены аналитические выражения некоторых минеральных термометров. Разумеется каждый из них имеет и графическое выражение.

Таблица 2. Термодинамические величины для некоторых обменных равновесий, используемые для расчета температуры по уравнению Т(K)=(dH + PdV)/(1,987lnK_D + dS_T)

Пример графического варианта биотит-гранатового термометра приведен на рис.2 [7]. Там же иллюстрируется метод определения температуры при заданных составах равновесных в породе минералов.

Минералогические барометры

Наряду с температурой важно знать глубины протекания процессов минералообразования, например, глубины метаморфизма или же зарождения гранитных, базальтовых, кимберлитовых магм. Эти глубины невозможно определить, если неизвестно давление, при котором образовались породы. Для решения этих задач необходимо обладать минералогическими барометрами. Для их создания проще всего воспользоваться дивариантными реакциями между минералами переменного состава с большими объемными эффектами. Чем больше dV, тем точнее минералогический барометр. Рассчитать объемный эффект любой реакции не представляет особой сложности, так как известны плотности и формулы практически всех минералов, в том числе и минералов переменного состава. Первый же барометр, основанный на экспериментально изученном равновесии

NaAlSi₃O₈(альбит) = NaAlSi₂O₆(жадеит) + SiO₂ (кварц),          (3)

дал возможность оценивать давление таких глубинных пород, как эклогиты, глаукофановые сланцы, гранатовые перидотиты. При термодинамической обработке экспериментальных данных возникла необходимость разработать теорию многоминеральных равновесий с участием фаз переменного состава. В ее основу положен метод термодинамических потенциалов Гиббса [3]. К сожалению, даже краткое ее изложение заняло бы несколько страниц. Поэтому ограничусь лишь несколькими замечаниями, без которых невозможно обойтись в дальнейшем. В общем случае речь идет о равновесиях, в которых участвует более двух минеральных фаз. Составы твердых растворов в этих равновесиях закономерно изменяются под воздействием температуры и давления. При этом измененяются количественные соотношения исходных минералов.

Следующая страница| Назад| Условные обозначения