Экспериментальная петрология - это область исследований, связанных с экспериментальным определением физического и химического поведения горных пород и их составляющих. [1] Поскольку нет возможности напрямую наблюдать или измерять глубинные земные процессы, геохимики полагаются на экспериментальную петрологию, чтобы установить количественные значения и соотношения, чтобы построить модели глубинной земли. Экспериментальная петрология может варьироваться от создания искусственных магм для измерения поведения кристаллизации до наблюдения за перекристаллизацией минералов при различных условиях давления / температуры.
Методология
Хотя методология варьируется от эксперимента к эксперименту, в целом процедура включает оценку синтетической породы или магмы (созданной из смеси оксидов для воспроизведения химического состава рассматриваемой породы / системы) в аппарате, способном создавать и поддерживать высокие давления и температуры. например, ячейка с алмазной наковальней . В общем, идеально, если закрывающая капсула является относительно инертной, такой как алмаз или сплавы платины и золота. [2]
Экспериментальная магматическая петрология
Экспериментальная магматическая петрология - это часть экспериментальной петрологии, занимающаяся количественной оценкой поведения магм и связанных с ними магматических пород на глубине. Стандартная процедура обычно включает создание синтетической магмы (часто соответствующей реальному аналогу), которую затем охлаждают до заданной температуры. После кристаллизации продукты анализируются - представляющие интерес качества включают минеральный комплекс (какие минералы кристаллизовались и в каком количестве), химический состав минералов и состав жидкости (оставшаяся часть синтетической основы магмы).
Равновесная кристаллизация
Исследования равновесной кристаллизации - это исследования, в которых исходная жидкость охлаждается до полной кристаллизации. Это считается «равновесным состоянием» композиции при тех конкретных условиях P / T. Критика равновесной кристаллизации включает наблюдение, что системы реального мира, как полагают, редко остаются неподвижными во время кристаллизации и, следовательно, не могут должным образом уравновеситься.
Фракционная кристаллизация
Исследования фракционной кристаллизации представляют собой довольно недавнюю тенденцию в экспериментальной петрологии, набирающую популярность как способ более точного изображения эволюции магмы в сценариях, где создается кумулятивный слой. В них исходная жидкость охлаждается с небольшими температурными шагами (например, 30 ° C). [2] На каждой температурной ступени содержимое удаляется и анализируется как при равновесной кристаллизации. После этого новая жидкость, соответствующая остаточной жидкости с предыдущего этапа, синтезируется, нагревается, а затем подвергается другому этапу охлаждения. Цель этого пошагового подхода - изучить, как каждый новый интервал кристаллизации влияет на химию родительской магмы и, таким образом, на поведение будущих стадий кристаллизации. Таким образом можно исследовать поведение магматического тела, когда оно медленно охлаждается и кристаллизуется с течением времени.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ «Отделение наук о Земле» Экспериментальная петрология » .
- ^ а б Nandedkar, Rohit H .; Улмер, Питер; Мюнтенер, Отмар (01.06.2014). «Фракционная кристаллизация примитивных водно-дуговых магм: экспериментальное исследование при 0,7 ГПа» (PDF) . Вклад в минералогию и петрологию . 167 (6): 1015. Bibcode : 2014CoMP..167.1015N . DOI : 10.1007 / s00410-014-1015-5 . ЛВП : 20.500.11850 / 87224 . ISSN 0010-7999 .