Алгоритм пересчета результатов химического анализа на миналы -система пересчетов CIPWD 4 глава




Кроме того, минеральные ассоциации недосыщенных минералов Шэнд подразделяет на ассоциации без фельдшпатоидов и с фельдшпатоидами. Следует особо подчеркнуть, что это деление относительное - относительно ассоциации с кварцем и с фельдшпатоидами, а не абсолютное по степени насыщения Si02 остальными катионами в каждом минерале. Характерным примером сказанному являются слюды и большинство амфиболов, которые представлены твердыми растворами соответствующих модальных миналов, а последние - химическими соединениями недосыщенных Si02 миналов (см. табл.3.4а и 3.46). И тем не менее они встречаются в ассоциации с кварцем. Кроме того, такие минералы, как магнетит, ильменит и апатит, вообще не содержат в своем составе кремнезема, а встречаются с кварцем, и поэтому помещены в список насыщенных минералов.

В настоящее время, имея групповую систематику миналов, типоморфные минералы по степени насыщенности Si02 можно выстроить в определенные ряды:

1) ассоциирующие с (Ol+Орх): кварц → ортопироксен → оливин → нефелин → лейцит → мелилит → кальсилит → монтичеллит →периклаз + вюстит;

2) ассоциирующие с (Wo+Ln): кварц →нефелин → лейцит → мелилит → кальсилит → ларнит → монтичеллит →периклаз + вюстит.

Существование таких рядов подтверждено термодинамическими расчетами с учетом активности Si02 в расплавах (Гиорсо, Кармайкл, 1992).

Групповые ассоциации минералов, по аналогии с минальными, предлагается называть:

1) ассоциации с (Ol+Opx): I - Qtz-модальные; II - Ol-модальные; III - Ne-модальные; IV - Let-модальные; V - Gh-модальные; VI - Mel-модальные; VII - Kls-модальные; VШ - Mo-модальные; IX - (Per+Wu)-мoдaльныe; существование которых также определяется присутствием в них соответствующих буферных пар (или триад): II- Ol+Орх; III - Pl+Ne; IV - Kfs+Lct; V - An+Gh; VI - Cpx+Mel+Ol; VII -Lct+Kls; VIII - Mel+Ol+Mo; IX - Ol+(Per+Wu);

2) ассоциации с (Wo+Ln): I - Qtz-модальные; II - Ne-модальные; III - Lct-модальные; IV - Gh-модальные; V - Mel-модальные; VI - Kls-модальные; VII - Ln-модальные; VIII - Мо-модальные; IХ - (Per+Wu)-мoдaльныe с соответствующими буферными парами (или триадами): II - Pl+Ne; III - Kfs+Lct; IV - An+Gh; V -Cpx+Mel+Wo; VI - Lct+Kls; VII - Wo+Ln; VIII - Mel+Mo+Ln; IX - Mo+Ln+(Per+Wu).

При корреляции химического состава пород в виде миналов и минералов необходимо всегда помнить о недостатках в номенклатуре, поскольку довольно часто один и тот же термин используется для определения минала и минерала, в то время как они значительно отличаются друг от друга и, прежде всего, химическим составом. Хорошо, если в составе минерала преобладает одноименный минал, что не так существенно для целей классификации. В сложных (многоминальных) минералах (более четырех) такая ситуация может не выполняться, и поэтому приходится учитывать количественные соотношения всех составляющих миналов, чтобы более или менее правильно определить (назвать) такие минералы и затем (только потом) учитывать их состав при классификации породы.

Дальнейшее деление минералов можно осуществлять по щелочности, точнее по соотношению кальциевых и натриевых миналов, и, естественно, оно относится к тем минералам, которые их содержат. Такими минералами являются: полевые шпаты, моноклинные пироксены и амфиболы. Это свойство, в отличие от степени насыщенности кремнеземом, не имеет четких границ, и поэтому использование его в классификационных целях требует определенных договоренностей. Подобные сообщества с минеральными ассоциациями, содержащими минералы различной щелочности, по значению таксонной иерархии близки предыдущему делению. Причем минеральные ассоциации различных групп этих минералов по этому признаку могут не совпадать. Так, например, щелочные полевые шпаты образуют равновесные ассоциации с самыми различными минералами по степени насыщенности алюминием, начиная от кианита и кончая эгирином. В то же время щелочные пироксены и амфиболы ассоциируют только со строго определенными минералами, являясь в этом смысле типоморфными для щелочных пород.

Особого пояснения в этом смысле требуют фельдшпатоиды. Хотя ониявляются алюмосиликатами щелочей, их появление в породах связано не снедосыщенностью магмы алюминием, а с нехваткой кремнезема, чтобыобразовались полевые шпаты. Это доказывается тем, что фельдшпатоиды, как ищелочные полевые шпаты, ассоциируют в породах с различными понасыщенности алюминием минералами (Заварицкий, 1956; Магматическиегорные породы 1983; Shand, 1949 и др.) и поэтому не могут быть типоморфными для щелочных пород. Тем не менее в современных классификациях магматических горных пород (Щелочные породы, 1976; Магматические горные породы…..,1983) фельдшпатоиды считаются типоморфными минералами щелочных пород, в результате чего выделение щелочных пород производится по двум признакам: недосыщению щелочей, кремнеземом и глиноземом. Из-за этой двусмысленности в один ряд попадают породы с явно различными петрохимическими характеристиками. Следует пояснить, как исторически сложилась такая ситуация, которую обязательно необходимо исправлять, если мы хотим понимать друг друга.

Так, Серенсен (Щелочные породы, 1976), со ссылкой на работу Шэнда 1922 г. "Проблема щелочных пород", пишет, что в наиболее распространенных типах магматических пород щелочи связаны с алюминием и кремнеземом в составе полевых шпатов и слюд и что в щелочных полевых шпатах молекулярное отношение (Nа2О+К2О):Аl2О3: Si02 =l: 1:6; в мусковите это отношение равно 1:3:6. Далее, Серенсен приводит цитату из указанной работы Шэнда: "Следовательно, в щелочных породах, если в название вкладывается определенный смысл, должны присутствовать минералы, в которых щелочи содержатся в избытке по сравнению с отношением 1:1:6, или же алюминий или кремнезем (или оба вместе) находятся в недостатке" (с. 13) и делает довольно важный вывод, что присутствие щелочных полевых шпатов и (или) слюд не дает права называть породу щелочной. А согласно определению Шэнда, щелочные породы могут быть подразделены на три группы:

1) кремнезем содержится в достаточном количестве или в избытке, алюминия не хватает; породы сложены щелочным полевым шпатом, натровым пироксеном и (или) амфиболом; может присутствовать кварц (щелочные граниты, пантеллериты, нордмаркиты);

2) алюминий содержится в достаточном количестве или в избытке, кремнезем - в дефиците; породы сложены полевыми шпатами, фельдшпатоидами, слюдой, роговой обманкой, авгитом, корундом и т.д. (слюдистые фойяиты и т.д.);

3) кремнезем и алюминий содержатся в дефиците; породы сложены фельдшпатоидами, натровым пироксеном и (или) амфиболом, эвдиалитом, щелочным полевым шпатом и т.д. (агпаитовые нефелиновые сиениты)

Серенсен пишет, что данное Шэндом определение является наиболее приемлемым, которое кратко формулируется так: щелочные магматические породы характеризуются присутствием фельдшпатоидов и (или) щелочных пироксенов и амфиболов.

Такая двусмысленность в определении и выделении щелочных пород продолжает фигурировать в систематике магматических горных пород, начиная с ранних классификаций самого Шэнда (Shand, 1927) и кончая современными классификациями (Щелочные породы, 1976; Магматические горные породы 1983).

В работе (Shand, 1927) в классе недосыщенных кремнеземом породах имеется два отдела:

а) нещелочных (non-alkaline) пород;

б) щелочных (alkaline) пород.

А далее, в каждом отделе, по степени насыщенности Аl2О3 суммой (К20+Na2О+СаО), выделены четыре типа пород: 1) пересыщенные глиноземом (peraluminous; Аl2О3 > (К20+Na2О+СаО); 2) насыщенные глиноземом (metaluminous; К20+Na2О < Аl2О3 < К20+Na2О+СаО); 3) слабо недосыщенные глиноземом (subaluminous; К20+Na2О ≤ Аl2О3); 4) щелочные (peralkaline; К20+Na2О > Аl2О3). Как видим, в этой классификации Шэнда наиболее ярко проявлена двусмысленность термина "щелочной": среди отдела нещелочных пород имеется щелочной тип, а среди отдела щелочных пород - пересыщенный алюминием тип. Очевидно, что эту двусмысленность увидел сам Шэнд, поскольку уже в работе (Shand, 1931) она была устранена из классификации, но, к сожалению, без пояснения мотивации.

В работе (Shand, 1931) и последующих (Shand, 1947, 1949) в том же классе недосыщенных пород выделены также два отдела, но с другим названием и смыслом: а) безфельдшпатоидный (non-feldspathoidal division); б) фельдшпатоидный (feldspathoidal division). Эти отделы также делятся на четыре типа по степени насыщенности глиноземом. Так, фельдшпатоидный отдел содержит нефелин-сиенитовые породы, которые подразделяются на: 1) пересыщенный (peraluminous) алюминием тип, где в ассоциации с нефелином присутствуют мусковит, олигоклаз, биотит, корунд; 2) насыщенный (metaluminous) алюминием тип, где нефелин ассоциирует с кислым плагиоклазом, роговой обманкой (horndlende), биотитом, меланитом, мелилитом; 3) слабо насыщенный (subaluminous) алюминием, в котором нефелин встречается с диопсидом, содержащим небольшое количество эгириновой молекулы в виде твердого раствора, либо в виде обрастающих каемок и 4) пересыщенный (peralkaline) щелочами тип, где нефелин ассоциирует с эгирином, натровым пироксеном и альбитом. Фонолиты и лейцитовые фонолиты в этом же отделе делятся на три типа. В них отсутствует пересыщенный алюминием тип, а имеется метаалюминиевый, где фельдшпатоиды ассоциируют с Лабрадором, авгитом и биотитом; субалюминиевый тип - фельдшпатоиды ассоциируют с микропертитом, анортоклазом, диопсидом, авгитом и биотитом; пересыщенный щелочами (peralkaline) тип - фельдшпатоиды ассоциируют со щелочными полевыми шпатами, натровым диопсидом, щелочным амфиболом и биотитом.

Таким образом, из изложения материала по последней классификации и описания демонстрационных пород, однозначно следует, что Шэнд не считает фельдшпатоиды типоморфными минералами щелочных пород. К щелочным породам он относит только те породы, которые в химическом составе имеют преобладание суммы молекулярных количеств (К20+Na2О) над молекулярным количеством Аl2О3 и в реальном минеральном составе - щелочные пироксены и (или) амфиболы. Появление в магматических породах тех или иных минералов, различающихся по щелочности, детерминируется тем же петрохимическим параметром, который используется при систематике миналов (см. выше) - это соотношение молекулярного количества Аl2О3 с суммой молекулярных количеств (К20+Na2О+СаО), что вполне убедительно доказал Шэнд многочисленными примерами (Shand, 1927, 1931, 1947, 1949). Остается непонятным, по каким причинам последующие исследователи ничего не говорят об изменении взглядов Шэнда и продолжают использовать его ранние классификационные схемы, от которых он сам отказался.

И, наконец, упомянем о самом простом и наиболее наглядном делении минералов по их цвету: темноцветные (или меланократовые) и светлоцветные (или лейкократовые) минералы. Соответственно в определенных группах горных пород, по соотношению меланократовых и лейкократовых минералов, выделяют меланократовые, мезократовые и лейкократовые разновидности видов и родов пород (см. ниже). Итак, после краткой классификационной характеристики компонентов-миналов и фаз-минералов можно перейти к рассмотрению результатов экспериментов, подтверждающих их соотношение (корреляцию), что необходимо при разработке комплексной классификации магматических горных пород.

 

3.4. Эксперименты и интерпретация их результатов

 

Предпосылки возможности создания (разработки) комплексной (химико-минеральной) классификации были подготовлены всеми предыдущими разработчиками различных классификационных схем и экспериментами над частными системами. И, прежде всего, все эксперименты над оксидными системами доказали, что при определенных условиях (по крайней мере близких к ликвидусным) эти оксидные системы, с образованием двойных и тройных химических соединений, делятся на "минальные" подсистемы.

Особо стоит остановиться на интерпретации экспериментов Шерера и Боуэна (Shairer, Bowen, 1955), Шерера (Shairer, 1954), Лата (Luth, 1967), Йодера и Тилли (1965), Шерера и Йодера (Schairer, Yoder, 1971) и Йодера (Yoder, 1986), которые непосредственно касаются рассматриваемой проблемы. Эти эксперименты показали, что в "сухих" условиях и при низких значениях РH2O в минальных системах, где миналы не образуют непрерывных твердых растворов, конечные продукты кристаллизации (в "нонвариантных" точках) представлены тем же количеством фаз, какое было исходных миналов, и их номенклатурными аналогами. В отличие от миналов, фазы имеют более сложный состав, представляя определенный интервал твердого раствора с другими компонентами, т.е. устанавливается четкое соответствие минального и фазового (минерального) состава.

3.4.1. Система KAlSi04(kp)-Mg2Si04(fo)-Si02(q)-H20

 

При 1 атм фазовые равновесия в этой системе были изучены Шерером (Shairer, 1954), а Шерер и Боуэн (Shairer, Bowen, 1955) более детально изучили систему KAlSi04(kp)-Si02(< q). Латом (Luth, 1967) изучены фазовые превращения в этой системе в интервале водного давления от 400 до 3500 бар. Результаты экспериментов и их интерпретация названных авторов сводятся к следующему. На интервале давления от 1 атм до РH20 = 300 бар в этой системе имеется четыре нормативно-минальных подсистемы: 1) q-en-or- H20; 2) en-or-lc- H20; 3) en-lc-fo- H20; 4) fo-lc-kp- H20. На интервале давления 350-400 бар, через нонвариантное равновесие En+Fo+Lct+Kfs+L+V, происходит перестроение подсистем 2) и 3), когда ассоциация Lct+En сменяется ассоциацией Fo+Lct: 2) en-or-fo- H20и 3) fo-or-lc- H20. Относительно ассоциации En+Lct говорилось выше ипоэтому, в целях упрощения, при дальнейших построениях фазовые превращения с этой ассоциацией не будут рассматриваться. Опускается анализ фазовых превращений и со структурными модификациями

Как следует из диаграммы состояния системы kp-fo-q- H20, принизких значениях РH20 в каждой минальной подсистеме имеется моновариантное равновесие ("нонвариантная" точка в изобарическом сечении), в котором сосуществуют соответствующие фазовые ассоциации (рис.3.3):1) Е, - Qtz+En+Kfs+L+V; 2) Р2 - En+Kfs+Fo+L+V; 3) Р3 -Fo+Kfs+Lct+L+V и 4) Е4 - Fo+Lct+Kls+L+V, т.е. при таких условиях отмечается четкое соответствие (корреляция) минального и фазовоминерального состава (табл.3.30). Причем следует обратить особое внимание на то, что в приведенной последовательности подсистем происходит строго определенная смена как минальных, так и минеральных ассоциаций: g-нормативная (и Qtz-модальная) → ol -нормативная (и 01-модальная) → l с-нормативная (и Let-модальная) → kp -нормативная (и Kls-модальная), в которых присутствуют соответствующие буферные пары (табл.3.5).

Рис. 3.3. Система q-fo-kp-H20 при 1 атм:а - деление (тетраэдризация) тетраэдра системы на подтетраэдры с образованием в ней миналов en, or и 1с; б - проекция элементов фазовой диаграммы из вершины H2O изобарического (1 атм) сечения (Schairer, 1954), с изменениями, оговоренными в тексте.

 

Таблица 3.30

Минальные подсистемы и минеральные ассоциации "нонвариантных" точек

в системе fo-kp-q- H20при низких значениях РH2O

(до появления на ликвидусе флогопита) (Luth, 1967), к рис.3.3

 

Группы Нормативно-минальные подсистемы Модально-минальные подсистемы Минеральные ассоциации "нонвариатных" точек
I- q -норм. q-or-en q-or-en-H20 Qtz+Kfs+En+ H20
II- оl -норм or-en-fo or-en-fo-H20 Kfs+En+Fo+H20
IV- lc - норм. or-fo-lc or-fo-lc- H20 Kfs+Fo+Lc+ H20
VII -kp- норм. fo-lc-kp fo-lc-kp-H20 Fo+Lc+Kls+ H20

 

При больших значениях РH20 (выше 1500 бар) в системе появляется минал phl, а на ликвидусе - минерал Phi-флогопит. Состав минала phl можно выразить миналами его нормативно-минальной системы (см. выше), которая является подсистемой рассматриваемой системы, а можно - и миналами последней:

KAlSiO4+1.5Mg2SiO4+0.5SiO2+H2O=KMg3[Si3AlO10](OH)2, т.е. он находится в объеме тетраэдра kp-fo-q- H20. В результате чего исходный тетраэдр kp-fo-q- H20делится на 10 минальных субтетраэдров со своими изобарическими "нонвариантными" точками (рис.3.4): 1) phl-q-en-or - Phl+Qtz+En+Kfs+L; 2) phl-or-q- H20- Phl+Qtz+Kfs+L+V; 3) phl-en-q- H20 - Phl+En+Qtz+L+V; 4) phl-en-or-fo - Phl+En+Kfs+Fo+L; 5) phl-en-fo- H20 - Phl+En+Fo+L+V; 6) phl-fo-or-lc - Phl+Fo+Kfs+Lct+L; 7) phl-or-lc-R20 - Phl+Kfs+Lct+L+V; 8) phl-fo-lc-kp - Phl+Lct+Kls+Fo+L; 9) phl-lc-kp- H20- Phl+Lct+Kls+L+V; 10) phl-fo-kp-R20 - Phl+Fo+Kls+L+V. Как видно из приведенного перечня минальных систем и соответствующих фазовых ассоциаций и в этом случае проявляется четкая корреляция минальных и фазовых ассоциаций. Только здесь минальные ассоциации в своем составе имеют один модальный (ненормативный) минал - phl -флогопит. Соответственно и фаза Phl является особой по сравнению с фазами, сложенными из нормативных миналов. Из положения минала phl в табл.3;4а, его нормативно-миинальная система по степени насыщенности Si02 находится в VII-kp-нормативной группе, хотя он может находиться в равновесии с миналом q и минералом Qtz. В рассматриваемой системе его фигуративная точка находится в объеме подсистемы kp-lc-fo- H20. В результате чего часть объемов новых подсистем "рассекают" объемы "старых" нормативно-минальных подсистем (рис.3.4а), что хорошо видно на проекции из вершины Н20 (рис.3.46), где проекционные площади одних подсистем накладываются на другие. Так, например, площадь подсистемы phl-or-q- H20перекрывает площади подсистем phl-lc-fo, fo-or-lc-phl, phl-fo-en-оr и т.д. К сожалению, на этой проекции показаны не все "нонвариантные" точки, поскольку четыре из них находятся ниже плоскости проекции, что не позволяет представить более полную картину. Эти "нонвариантные" точки следующие: Р14 - Phl+Qtz+En+Kfs+L; Р44 - Phl+En+Kfs+Fo+L; Р64 - Phl+Fo+Kfs+Lct+L и P84 - Phl+Lct+Kls+Fo+L, конечные продукты кристаллизации которых будут представлены четырехминеральными ассоциациями, образующимися в соответствующих подсистемах при недостатке воды.

Следует напомнить, что реакции образования phl в различных подсистемах: 1) kp+lc+3fo+2 H20 =2phl; 2) lс+fо+ Н20 =рhl +ог; 3) or+fo+H20=phl+en; 4) or+en+ H20 =phl+q - отражают стехиометрию исходных и конечных продуктов, которая практически никогда не соблюдается в природе. Наиболее вероятный случай, когда количество одного исходного компонента будет меньше, чем это требуется по стехиометрии. И вот в том случае, когда не будет хватать воды, мы и получим следующие четырехминеральные ассоциации: 1) Phl+Kls+Lct+Fo; 2) Phl+Kfs+Lct+Fo; 3) Phl+Kfs+En+Fo и 4) Phl+Kfs+En+Qtz. Последняя ассоциация имеет отношение к проблеме чарнокитов.

Приведенные реакции образования phl-минала происходят в подсистемах, различающихся по степени насыщенности Si02, и поэтому совместно с флогопитом, для компенсации избытка Si02, образуется минал (и фаза) более насыщенный кремнеземом по сравнению с исходной: lc → or; fo →en; q.

Рис. 3.4. Система q-fo-kp-H20 при P H20 =2000 бар;

а - деление (тетраэдризация) тетраэдра системы на подтетраэдры с образованием в ней миналов en, or, к и phi; б - проекция элементов фазовой диаграммы из вершины Н20 изобарического (Р H20 = 2000 бар) сечения (Luth, 1967); пояснения в тексте

Несколько детальные пояснения условий появления phl -минала и его следствий вызваны необходимостью более доказательного обоснования возможности корреляции нормативно-минального и минерального состава пород с участием фаз в последнем модальных компонентов. Эта необходимость обусловлена тем,, что в системах, состоящих из модальных (ненормативных) и нормативных миналов, не принадлежащих одной группе по степени насыщенности кремнеземом, корреляция нормативно-минального и минерального составов усложняется, поскольку на эту корреляцию будет влиять количественное соотношение всех миналов и минералов по сравнению со строго нормативно-минальными системами.

Итак, чтобы лучше понять процесс кристаллизации в рассматриваемой системе, следует привести дополнительные графические схемы. На рисунке 3.5, представляющем часть объемного изображения изобарического сечения (при РН2О =2000 бар) диаграммы состояния системы q-kp-fo- H20, построенном с учетом рис.5 из работы (Luth, 1967), показаны уже все "нонвариантные" точки и их взаимоположение в объеме тетраэдра. На рисунке 3.6 это объемное изображение спроектировано на плоскость с указанием изобарических моновариантных и нонвариантных фазовых превращений.


Рис. 3.5. Часть объемного изображения изобарического сечения (PH2O - 2000 бар) диаграммы состояния системы q-fo-kp-H20, построенного с учетом рис.5 работы (Luth, 1967).

 

Представляется, что рис.3.6 читается проще, но содержит больше информации. Впервые такой упрощенный способ представления фазовых превращений четырех компонентных систем в двухмерном изображении был предложен Шерером (Schairer, 1942) и назван flow sheet, что ближе всего соответствует русскому переводу как схема кристаллизации. Этот способ изображения схемы кристаллизации именно четырехкомпонентных систем, кроме Шерера, широко использует в своих работах Иодер (Иодер, 1979; Yoder, 1986). Правила построения схем кристаллизации аналогичны правилам построения многопучковых Р-Т-диаграмм и поэтому их можно применять и при построении схем кристаллизации для систем большей компонентности (см. ниже). Проекции элементов изобарического сечения диаграммы состояния трехкомпонентной системы на концентрационный треугольник и есть схема фазовых превращений в этой системе. Схемы фазовых превращений (flow sheet) систем с четырьмя компонентами, конечно же читаются проще, чем изображения элементов диаграммы в тетраэдре, не говоря уже о системах пяти- и большей компонентности, изобарические сечения которых вообще невозможно изобразить в трехмерном пространстве, a flow sheet строятся (см. ниже).

На основании схемы кристаллизации рис.3.6 составлена таблица 3.31. Из таблицы видно, что и при этих условиях намечается определенная корреляция нормативно-минального, модально-минального и фазового состава "нонвариантных" точек. По крайней мере, в каждой минеральной ассоциации присутствуют буферные пары минералов, за исключением последней ассоциации, где присутствует один Kls без Let, который здесь заменяется флогопитом Phi. Этих данных вполне достаточно, чтобы предварительно определить групповую принадлежность конкретной минеральной ассоциации. Для более точного определения группы необходимо знать количественные соотношения "чужих" фаз и буферных минералов. Поскольку это первый

Таблица 3.31

Минальные подсистемы и минеральные ассоциации в системе fo-kp-q-H20

при P H20 = 2000 бар (Luth, 1967), к рис.3.4-3.6.

 

Группы Нормативно-миналь- ные подсистемы Модально-миналь- ные подсистемы Минеральные ассоциаций "нонвариатных" точек
I- q-норм q-or-en 1. q-or-en-phl 2. q-or-phl-H20 3. q-en-phl-H20 l. Qtz+Kfs+En+Phl(28)* 2. Qtz+Kfs+Phl+H20(26) 3. Qtz+En+Phl+H20(27)
II -ol -норм or-en-fo 1. or-en-fo-phl 2. en-fo-phl-H20 l. Kfs+En+Fo+Phl(32) 2. En+Fo+Phl+H2O(20)
IV -lc- норм or-fo-lc 1. or-fo-lc-phl 2. or-lc-phl-H20 1. Kfs+Fo+Lct+Phl(31) 2. Kfs+Lct+Phl+H20(14)
VII -kp- норм fo-lc-kp 1. fo-lc-kp-phl 2. lc-kp-phl-H20 3. fokp-phl-H20 l. Fo+Lct+Kls+Phl(29) 2. Lct+Kls+Phl+H20(7) 3. Fo+KIs+Phl+H20(4)

ПРИМЕЧАНИЕ. Арабские цифры в скобках означают номер моновариантного равновесия таблицы 3 и рисунка 4 из работы Лата (Luth, 1967).

 

экспериментально изученный пример, то таким особенностям "чужих" фаз необходимо дать более подробные объяснения, чтобы не останавливаться на них в дальнейшем, так как эти особенности характерны и для других четырехкомпонентных и более сложных систем. Эти особенности связаны с тем, что магма определенного нормативно-минального состава, с добавлением к ней воды (и увеличения давления последней), может переходить из одной субсистемы в другую - модалъно-минальную. И, естественно, при равновесной кристаллизации такой магмы без фракционирования будем получать различные минеральные (фазовые) ассоциации.

Возьмем исходную магму следующего нормативно-минального состава (в мол.%): = 40%, оr =33.4% и = 26.6% (точка х1 на рис.3.46). Как видим, фигуративная точка такого расплава в проекции из вершины Н20 попадает в проекционные поверхности субсистем: phl-fo-or-lc; phl-fo-en-or; phl-en-or-q и phl-or-q-H20. Следовательно, если мы в "сухую" магму будем добавлять воду, то она будет переходить из системы в систему и при кристаллизации давать соответствующие минеральные ассоциации:

1) 5KAlSi308 + 4KAlSi206 + 6Mg2Si04 + Н20 = 5KAlSi308 + 4KAlSi206 + 6Mg2Si04+ H20 (на ликвидусе еще нет phi; подсистема or-lc-fo-H20);

2) 5KAlSi308 + 4KAlSi206 + 6Mg2Si04 + 2H20 = 2KMg3[Si3A10,o](OH)2 + 6KAlSi308+ KAlSi206+ 3Mg2Si04 (подсистема phl-fo-lc-or);

3) 5KAlSi308 + 4KAlSi206 + 6Mg2Si04 + 3H20 = 3KMg3[Si3AlO10](OH)2 + 6KAlSi308+ Mg2Si04+ MgSi03 (подсистемаphl-or-fo-en);

4) 5KAlSi308 + 4KAlSi206 + 6Mg2Si04 + 3.5H20 = 3.5KMg3[Si3AlO10](OH)2 + 5.5KAlSi308+ 1.5MgSi03 + 0.5SiO2 (подсистема phl-or-en-q);

5) 5KAlSi308 + 4KAlSi206 + 6Mg2Si04 + 5H20 = 4KMg3[Si3AlO10](OH)2 + 5KAlSi308+ 2Si02+ H20 (подсистема phl-or-q-H20).

Для состава x2 (рис.3.46): =66.6%, оr=16.6%, lc =16.6%, отличающегося от состава x1 преобладанием fo над lc+ог, относительно стехиометрии phi, будем иметь следующие реакции:

1) 2KAlSi308 + 2KAlSi206 + 8Mg2Si04 + Н20 = KMg3[Si3AlO10](OH)2 + 6.5Mg2Si04+ 2.5KAlSi308+ 0.5KAlSi2O6 (подсистема phl-fo-or-lc);



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-06-30 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: