Диаграмма совместимости
В метаморфической геологии диаграмма совместимости показывает, как минеральный комплекс метаморфической породы, находящейся в термодинамическом равновесии, меняется в зависимости от состава при фиксированной температуре и давлении. Диаграммы совместимости предоставляют отличный способ проанализировать, как изменения в составе породы влияют на минеральный парагенезис , который развивается в породе при определенных условиях давления и температуры. [ 1 ] Из-за сложности изображения более трех компонентов (в виде тройной диаграммы ) обычно строятся только три наиболее важных компонента, хотя иногда диаграмма совместимости для четырех компонентов строится в виде спроецированного тетраэдра . [ 2 ]
Строительство
[ редактировать ]На трехкомпонентной диаграмме совместимости стабильная фаза каждого чистого компонента будет изображена как точка в каждом углу тройной диаграммы. Дополнительные точки на диаграмме представляют другие чистые фазы, а линии, соединяющие пары этих точек, представляют составы, в которых присутствуют только две фазы. Эти линии обычно делят диаграмму на подтреугольники, поскольку в соответствии с правилом фаз Гибба система из трех компонентов будет содержать три фазы, за исключением вырожденных составов, представленных точками и линиями. Состав внутри каждого подтреугольника будет представлять собой смесь чистых фаз, находящихся в углах подтреугольника. Это совместимые фазы для состава при той температуре и давлении (а иногда и степени водонасыщенности), для которых построена диаграмма. [ 3 ] [ 4 ]
Распространенные типы
[ редактировать ]
Определенный выбор компонентов оказался особенно полезным в метаморфической петрологии.
Диаграмма АКФ
[ редактировать ]Диаграмма АКФ особенно подходит для описания базальтовых метаморфических пород. Его компонентами являются: [ 5 ]
- А = Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 - ( Na2O O+ К 2 О )
- С = Высокий
- Ф = FeO + MgO + MnO
То есть компоненты представляют собой различные комбинации мольных % важных оксидов металлов в породе. Если предположить, что порода насыщена кварцем и углекислым газом (хотя на схеме это не показано), то при повышенной температуре (гранулитовая фация) угловыми фазами являются кальцит , силлиманит и ортопироксен . На стороне диаграммы между кальцитом и силлиманитом добавлена точка для анортита (кальциевого полевого шпата), соответствующая равной смеси (по мольному проценту) двух компонентов. При этом образуется чистый анортит. Аналогичным образом добавляются точки для клинопироксена и граната , а диаграмма делится на подтреугольники, как показано на прилагаемой диаграмме. [ 6 ]
Диаграмма АКФ
[ редактировать ]Диаграмма AKF предназначена для пород, содержащих избыток алюминия и кремнезема. Его компонентами являются:
- А = Al2O3 O( - СаО + Na2O O+ К 2 О )
- К = К 2 О
- Ф = ФеО + MgO + MnO
Эта диаграмма менее полезна, поскольку магний не заменяет свободно двухвалентное железо во многих метаморфических минералах, важных в богатых алюминием породах. Их лучше рассматривать как отдельные компоненты, образующие тетраэдрическую диаграмму совместимости. [ 7 ]
См. также
[ редактировать ]- Петрогеническая сетка - Диаграмма давления и температуры диапазонов стабильности минералов.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Ярдли, BWD (1989). Введение в метаморфическую петрологию . Харлоу, Эссекс, Англия: Longman Scientific & Technical. стр. 32–33. ISBN 0582300967 .
- ^ Филпоттс, Энтони Р.; Аг, Джей Дж. (2009). Основы магматической и метаморфической петрологии (2-е изд.). Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. п. 447. ИСБН 9780521880060 .
- ^ Philpotts & Ague 2009 , стр. 454–457.
- ^ Ярдли 1989 , стр. 32–33.
- ^ Philpotts & Ague 2009 , стр. 454–456.
- ^ Philpotts & Ague 2009 , с. 455.
- ^ Philpotts & Ague 2009 , с. 457.