Что значит петрохимическая специализация элемента

Порода полнокристаллическая; структура породы афанитовая, структура основной массы – толеитовая, текстура массивная. Индекс темноцветности: мезократовая порода. Порода полиминеральная, вкрапленники представлены плагиоклазом, клинопироксеном. В породе наблюдается вторичный минерал, который нельзя диагностировать. Акцессорные минералы – рудные минералы.

Плагиоклаз представлен в виде изоморфных удлинённых зёрен. Диагностируется по низким цветам интерференции, полисинтетическим двойникам.

Клинопироксен наблюдается в виде округлых изометричных зёрен с двойниками. Для него характерны высокие цвета интерференции.

Порода полнокристаллическая; структура породы афитовая, структура основной массы – офитовая, текстура массивная. Индекс темноцветности: мезократовая порода. Порода полиминеральная, вкрапленники представлены плагиоклазом, клинопироксеном, ортопироксеном. В породе наблюдается вторичный минерал, который нельзя диагностировать. Акцессорные минералы – рудные минералы.

Плагиоклаз представлен в виде изоморфных удлинённых зёрен. Диагностируется по низким цветам интерференции, полисинтетическим двойникам.

Клинопироксен наблюдается в виде округлых изометричных зёрен с двойниками. Для него характерны высокие цвета интерференции.

Ортопироксен находится в породе в виде крупных изометричных зёрен. Характерны высокие оранжевые цвета интерференции.

Порода полнокристаллическая; структура породы афанитовая, структура основной массы – офитовая, текстура массивная. Индекс темноцветности: мезократовая порода. Порода полиминеральная, вкрапленники представлены плагиоклазом, клинопироксеном, ортопироксеном. В породе наблюдается вторичный минерал, который нельзя диагностировать. Акцессорные минералы – рудные минералы.

Плагиоклаз представлен в виде изоморфных удлинённых зёрен. Диагностируется по низким цветам интерференции, полисинтетическим двойникам.

Клинопироксен наблюдается в виде округлых изометричных зёрен с двойниками. Для него характерны высокие цвета интерференции.

Ортопироксен находится в породе в виде крупных изометричных зёрен. Характерны высокие оранжевые цвета интерференции.

Порода полнокристаллическая; структура породы афанитовая, структура основной массы – офитовая, текстура массивная. Индекс темноцветности: мезократовая порода. Порода полиминеральная, вкрапленники представлены плагиоклазом, клинопироксеном, ортопироксеном. В породе наблюдается вторичный минерал, который нельзя диагностировать. Акцессорные минералы – рудные минералы.

Плагиоклаз представлен в виде изоморфных удлинённых зёрен. Диагностируется по низким цветам интерференции, полисинтетическим двойникам.

Клинопироксен наблюдается в виде округлых изометричных зёрен с двойниками. Для него характерны высокие цвета интерференции.

Ортопироксен находится в породе в виде крупных изометричных зёрен. Характерны высокие оранжевые цвета интерференции.

Оливин представлен в виде мелких вкрапленников.

Порода полнокристаллическая; структура породы равномернозернистая, структура основной массы – офитовая, текстура массивная. Индекс темноцветности: мезократовая порода. Порода полиминеральная, вкрапленники представлены плагиоклазом, клинопироксеном, ортопироксеном. В породе наблюдается вторичный минерал, который нельзя диагностировать. Акцессорные минералы – рудные минералы. Для породы характерно большое содержание карбонатов.

Плагиоклаз представлен в виде изоморфных удлинённых зёрен. Диагностируется по низким цветам интерференции, полисинтетическим двойникам.

Клинопироксен наблюдается в виде округлых изометричных зёрен с двойниками. Для него характерны высокие цвета интерференции.

Ортопироксен находится в породе в виде крупных изометричных зёрен. Характерны высокие оранжевые цвета интерференции.

Порода неполнокристаллическая; структура породы порфировая, структура основной массы – микроофитовая, текстура массивная. Индекс темноцветности: мезократовая порода. Порода полиминеральная, вкрапленники представлены плагиоклазом, клинопироксеном, ортопироксеном. В породе наблюдается вторичный минерал, который нельзя диагностировать. Акцессорные минералы – рудные минералы.

Плагиоклаз представлен в виде изоморфных удлинённых зёрен. Диагностируется по низким цветам интерференции, полисинтетическим двойникам.

Клинопироксен наблюдается в виде скоплений округлых изометричных зёрен с двойниками. Для него характерны высокие цвета интерференции.

Ортопироксен находится в породе в виде крупных изометричных зёрен. Характерны высокие оранжевые цвета интерференции.

Порода неполнокристаллическая; структура породы порфировая, структура основной массы – интерсертальная, текстура массивная. Индекс темноцветности: лейкократовая порода. Порода полиминеральная, вкрапленники представлены плагиоклазом, клинопироксеном. Минералы основной массы – плагиоклаз, клинопироксен, ортопироксен. В породе наблюдается вторичный минерал, который нельзя диагностировать. Акцессорные минералы – рудные минералы. Встречаются незначительные участки стекла.

Плагиоклаз представлен в виде изоморфных удлинённых зёрен. Диагностируется по низким цветам интерференции, полисинтетическим двойникам. Встречаются единичные более крупные зерна плагиоклаза.

Клинопироксен наблюдается в виде округлых изометричных зёрен с двойниками. Для него характерны высокие цвета интерференции.

Ортопироксен находится в породе в виде крупных изометричных зёрен. Характерны высокие оранжевые цвета интерференции.

Порода полнокристаллическая; структура породы равномернозернистая, структура основной массы – офитовая, текстура массивная. Индекс темноцветности: мезократовая порода. Порода полиминеральная, вкрапленники представлены плагиоклазом, клинопироксеном, ортопироксеном и оливином. Как и для большинства шлифов, характерно большое количество вторичного минерала, который не поддается диагностированию. Акцессорные минералы – рудные минералы.

Плагиоклаз представлен в виде изоморфных удлинённых зёрен. Диагностируется по низким цветам интерференции, полисинтетическим двойникам. Плагиклаз со следами незавершенного роста, с характерными игольчатыми окончаниями

Клинопироксен наблюдается в виде округлых изометричных зёрен с двойниками. Для него характерны высокие цвета интерференции.

Ортопироксен находится в породе в виде крупных изометричных зёрен. Характерны высокие оранжевые цвета интерференции.

Оливин отмечен в виде мелких зерен с синими цветами интерференции.

Рис. 18. Петрографические шлифы базальтов острова Гукера.

Рис. 19. Петрографические шлифы базальтов острова Гукера.

Источник

Петрохимические элементы и их роль в определении состава магматических горных пород огу г оренбург

ПЕТРОХИМИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ИХ РОЛЬ В ОПРЕДЕЛЕНИИ СОСТАВА МАГМАТИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД

Н.В. Черных, В.С. Дубинин

В задачу преподавания курса «Петрография» для студентов, обучающихся по специальности «Геологическая съёмка, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых», входит передача студентам знаний по описательной петрографии, т.е. визуальному и микроскопическому описанию горных пород и слагающих их минералов, но и вопросов петрологии, т.е. способов выяснения физико-химических условий их образования, последовательности кристаллизации минералов, соотношения породообразующих окислов. С этой целью состав магматических горных пород выражается в весовых процентах основных породообразующих окислов, характеристика которых приводится ниже в порядке, наиболее рациональном с точки зрения петрохимии.

Кремний Si ( SiO 2 кремнезем)

Кремнезем занимает второе место по распространённости после кислорода в магматических горных породах. Он образует вместе с кислородом основные группировки в структуре силикатов. В процессе последовательной кристаллизации силикатного расплава в остаточном расплаве концентрируются кремнезем и щелочи. Расплавы проявляют повышенную тенденцию к переходу в стекловатое состояние. Кристаллизуются богатые кремнеземом соединения – щелочные полевые шпаты и кварц. Эти минералы могут оставаться в скрытом состоянии, т.е. в стекле без видимых кристаллических фаз. Сильная вязкость остаточного расплава, обогащенного кремнеземом, тормозит превращение оливина в пироксен, чем и объясняется наличие остаточных зерен оливина.

Титан Ti ( TiO 2 двуокись титана)

Количество титана в горных породах определяется аналитическим путём в весовых процентах двуокиси титана. Самостоятельными минералами титана являются ильменит, титанит и перовскит. В качестве изоморфной примеси титан, замещая магний, входит в состав титанавгита, титанистых амфиболов и слюд.

Алюминий Al (Al 2 O 3 глинозем)

Железо трехвалентное Fe ( Fe 2 O 3 железо окисное)

Количество трехвалентного железа очень важно с точки зрения генезиса горных пород. Обычно трёхвалентное железо входит в состав магнетита. Если в расплаве недостаточно алюминия, то его дефицит приводит к образованию пироксенов или амфиболов. Частично трёхвалентное железо входит в состав нормальных авгитов, роговых обманок, биотита. Алюминий является основой в построении решёток полевых шпатов.

Железо двухвалентное Fe (FeO железо закисное)

Часть двухвалентного железа может входить в состав магнетита и ильменита. Входит в состав простых силикатов. Соотношение между железом окисным и железом закисным, между суммой железа и магния, «железистость» горных прод по методу Д.С.Штейнберга играют ведущую роль при петрохимических пересчетах и классификации горных пород.

Марганец Mn ( MnO закись марганца)

Марганец замещает ионы двухвалентного железа и магния. Присутствие марганца практически не влияет на оптические свойства минералов. Только в редком марганцовистом флогопите (манганофиллите) наблюдается обратная биотиту схема абсорбции: Np > Ng.

Магний Mg ( MgO окись магния)

Соотношение ионов магния с ионами кальция также имеет существенное значение для типа образуемых цветных минералов.

Кальций Ca (CaO окись кальция)

Кальций с одной стороны входит в решетку алюмосиликатов, в «анортитовую составляющую»; с другой он участвует в строении решеток моноклинных пироксенов. актинолита и роговой обманки. При петрохимических пересчетах необходимо принимать сочетание одной молекулы окиси кальция и одной молекулы окиси кремния.

Натрий Na (Na 2 O окись натрия)

Натрий еще в расплаве вступает в реакции с образованием альбита или нефелина. При кристаллизации плагиоклазов альбитовая составляющая входит в состав твердых растворов. В калиевых полевых шпатах тоже присутствует альбитовая составляющая. В некоторых случаях ион натрия входит в состав пироксенов в качестве жадеитовой составляющей – NaAl [Si 2 O 6 ]. При избытке натрия в расплаве он присутствует в составе эгирина или щелочного амфибола. Это приводит к пересыщенности породы щелочами.

Калий К (К 2 О окись калия)

Ионы калия в магматических расплавах обладают исключительной способностью входить в состав алюмосиликатов с образованием ортоклаза, реже лейцита и нефелина. На основании пересчетов можно сделать вывод о наличии в породе калиевого полевого шпата при количестве окиси калия в 36 – 40% от общего молекулярного количества щелочей. Кроме полевых шпатов калий входит в состав слюд.

К сожалению, объём преподавания сложнейшего, и профильного предмета «Петрография» для геологов – съёмщиков, составляющих геологические карты, т.е.основу для поисков и разведки месторождений полезных ископаемых, весьма ограничен. Но тем не менее кафедра геологии Оренбургского государственного университета прилагает все усилия для наиболее всестороннего преподавания предмета.

Четвериков С.А. Руководство к петрохимическим пересчетам, «Недра» М.1956.

Дубинин В.С., Куделина И.В. Петрография и петрология. Учебное пособие. ИПК ГОУ ОГУ,2009

Источник

Петрохимические особенности гранитов-рапакиви приморского комплекса

Геологическое строение Западного Прибайкалья. Анализ построения петрохимических диаграмм и их интерпретация. Уточнение петрохимической специализации исследуемых пород. Пересчет на нормативный состав по методу CIPW. Расчет химических формул минералов.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (ТГУ)

Петрохимические особенности гранитов-рапакиви приморского комплекса

1. Геологическое строение района

2. Построение петрохимических диаграмм и их интерпретация

3. Пересчет на нормативный состав по методу CIPW

4. Расчет химических формул минералов

Данный отчет является важной составляющей курсовой работы, написанной по материалам, предоставленным научным руководителем И. Ф. Гертнером. Объектом исследования были породы приморского комплекса в Западном Прибайкалье. Химический состав гранитов ( мас. %, ppm) был взят из статьи [1].

Целью работы является закрепление и обобщение полученных знаний по курсу петрохимия, на примере конкретного геологического объекта, а также литературных данных. В качестве основных задач проведенных исследований предполагались: умение применять различные методы исследования горных пород и интерпретировать полученные результаты.

Для этого необходимо было обработать статистические данные, провести с ними ряд исследований, построить бинарные и тройные диаграммы, произвести нормативный пересчет с помощью CIPW, рассчитать химические формулы минералов.

В заключении предполагалось классифицировать данные породы по петрохимическим рядам, сериям и семействам.

1. Геологическое строение района

Приморский комплекс в Западном Прибайкалье, сформировавшийся на постколлизионной стадии становления Сибирского кратона в раннем протерозое, включает граниты рапакиви, равномерно-зернистые, биотитовые и лейкократовые граниты, аляскиты и представлен высококалиевой гранитоидной ассоциацией умеренной и несколько повышенной общей щелочности. Эти граниты прорывают докембрийские метаморфические толщи Голоустенского краевого выступа и раннепротерозойские образования сарминской серии и перекрываются осадочными отложениями байкальской серии верхнего рифея. Их характерными геохимическими особенностями являются повышенные содержания Ва, Sr, Zr, F, Pb, Th, Zn [2]. Возраст комплекса в настоящее время принимается равным 1859±16 млн. лет.

Граниты приморского комплекса развиты в Западном Прибайкалье в пределах узкой полосы береговых обнажений, протягивающейся вдоль западного побережья оз. Байкал, где слагают Приморский хребет и часть Байкальского хребта. Они группируются в три массива: Бугульдейско-Ангинский, Улан-Ханский и Трехголовый. Самым крупным является Бугульдейско-Ангинский массив длиной 135 км. Именно в его составе впервые в Прибайкалье были выделены граниты рапакиви, в наименее измененном виде представленные в районе бух. Песчаная.

Большинством геологов выделяется в составе комплекса две фазы. Породы первой или главной фазы представлены крупнозернистыми, в краевой части массивов среднезернистыми, крупноовоидными или равномерно-зернистыми, биотит-роговообманковыми, биотитовыми, лейкократовыми гранитоидами, вплоть до аляскитов. Ко второй или заключительной фазе относятся мелко и среднезернистые граниты, гранит-порфиры и аплиты. Пегматиты для приморского комплекса не характерны [4].

2. Построение петрохимических диаграмм и их интерпретация

Для проведения петрохимических исследований горных пород были предоставлены химические анализы пород исследуемого приморского комплекса (Приложение 1, таблица 1), которые были пересчитаны на сухой остаток (Приложение 1, таблица 2). Одной из задач, поставленных при выполнении данного исследования, было разделение интрузивных пород на петрохимические серии

Треугольные вариационные диаграммы

Диаграммы, на которых одновременно показывают относительное изменение трех химических параметров, широко известны и используются для сравнительного изучения серий горных пород. Обычно такими параметрами являются MgO, FeO (c возможными включениями пересчитанного Fe2O3) и Na2O+K2O или Na2O, K2O, и СaO. Все три выбранные величины суммируются, пересчитываются на 100% и затем наносятся на треугольник так же, как это делается для любых трехкомпонентных диаграмм. Для работы можно использовать или весовые проценты окислов, или пересчитать их на атомные количества. Диаграмма магний-железо-щелочи (AFM) используется, в частности, для разделения толеитовых и щелочно-кальциевых типов базальтов, поскольку обогащение железом относительно магния происходит с возрастанием щелочности [3].

Рисунок 1. Тройная диаграмма AFM.

Линия разделяет поле толеитовых (Т) и известково-щелочных (И) серий

Группы магматических пород по степени щелочности разделяются на три петрохимических ряда: нормальный, субщелочной, щелочной. Сумма щелочей (Na2O+K2O) в породах этих рядов изменяется в пределах:

Источник

Геохимическая специализация геол формаций

Многими исследователями подмечена органическая связь геологических и геохимических закономерностей раз­мещения месторождений полезных ископаемых.

Металлогеническая специализация — это следствие гео­химической специализации, и она в значительной степени определяет прогноз рудоносности. Поэтому проблема геохи­мической специализации геологических формаций относится к наиболее приоритетным.

Впервые проблема геохимической специализации геологических формаций была поставлена несколько де­сятилетий назад.

Таким образом, геохимическая специализация, как про­явление естественных связей петрогенных и рудогенных элементов, суммирует:

· геодинамический режим становления геологических формаций и их составных частей:

· петрохимические особенности рудовмещающих по­род, особенности распределения в них петрогенных и рудо­генных элементов (типы распределения, их ассоциации, элементы-индикаторы, отношения, кларки, фоны и др.);

· их изотопические особенности.

Вариации этих характеристик предопределены в пер­вую очередь геодинамическими условиями формирования геологической формации и эволюцией концентрации рудо- образуюших и регенерационных геохимических процессов.

В онтогенезе конкретной геологической формации в ее полном цикле развития (от зарождения, формирования, авто- и аллометаморфизма до разрушения) намечаются разные уровни геохимической специализации как интегральной ха­рактеристики:

· геохимическая специализация сингенетичная дорудная, изначально свойственная всему объему формации;

· геохимическая специализация синрудная, возникающая в процессе рудоконцентрирования, в том числе одно­временно со становлением самой формации или на последующих этапах ее развития когда ее признаки обнаруживаются не во всем объеме формации, а в ее рудоносных субформа­циях, фациях или фазах;

· геохимическая специализация вторичная, наклады­вающаяся на первичные геохимические признаки формации в связи с воздействием сторонних не параненетичных ей гидротермальных растворов, или инфильтрационных вод.

Если рудные формации расположить в ряд по степень полноты геохимических связей с соответствующими вме щающими геологическими формациями и начать его с объ сктов. где эти связи наиболее отчетливы, то он откроется, по видимому, вулканогенно-осадочными месторождениям колчеданного семейства островных дуг и окраинных морей, а закончится пластовоинфильтрационными холодноводными ролловыми месторождениями урана, молибдена, ванадия и т.п.

ПРОЦЕССЫ РУДООБРАЗОВАНИЯ

— концентрация рудных компонентов, протекающая в связи с дифференциацией и перемещением элементов в земной коре и подкоровом слое и приводящая к формированию рудных м-ний; они являются составной частью процессов минералообразования.

Источник

Важные петрохимические параметры

1. Коэффициент железистости может быть представлен в различ­ной форме:

f₁= FeO/(FeO + MgO) = Fe 2+ / (Fe 2+ + Mg);

Еще раз подчеркнем, что во всех случаях, когда суммируются со­держания разных оксидов или химических элементов (в данном примере FeO + MgO и Fe + Mg), эти содержания должны быть вы­ражены в молекулярных или атомных количествах.

Коэффициент железистости отражает соотношения Fe и Mg в си­ликатах (оливине, пироксене, амфиболе, биотите и др.), а также от­носительное количество оксидов железа (магнетита, ильменита).

Часть II. Магматические горные породы (петрография)

4. Коэффициент агпаитности:

Данный параметр указывает на наличие или отсутствие в поро­де натриевых цветных минералов: пироксена (эгирина) или амфи­бола (арфведсонита, рибекита и др.). При наличии этих минералов К_a > 1. Если все количество Na и К заключено в полевых шпатах, тоК_а 1 и al₂ 1, то это указывает на наличие натриевых цветных минералов (К_a при этом также больше единицы).

6. Отношения К и Na:

Эти параметры характеризуют главным образом доли калинат-риевого полевого шпата и плагиоклаза, а также пропорции альби-товой и ортоклазовой молекул в калинатриевом полевом шпате.

П. Петрохимия магматических пород

11.2.2. Расчет нормативного минерального состава магматических пород

Для того чтобы представить информацию о минеральном соста­ве горных пород в явной форме, разработаны и более сложные си­стемы пересчетов результатов химических анализов, подробно опи­санные в специальных руководствах (см. список литературы в конце раздела). Некоторые из этих систем весьма громоздки и требуют множества арифметических операций. Рассмотрим подробнее один из самых ранних и простых способов петрохимических пересче­тов, который продолжает широко применяться на практике. Речь идет о расчете нормативного минерального состава магматических горных пород. Метод был предложен в 1903 г. четырьмя американ­скими петрографами: В. Кроссом (Cross), Дж. Иддингсом (Iddings), А. Перссоном (Pirsson) и X. Уошингтоном (Washington) и по первым буквам фамилий авторов получил название метода CIPW.

Сущность метода заключается в таком пересчете химических анализов горных пород, в результате которого содержания оксидов (мас.%) заменяются на содержания молекул (мас.%), отвечающих идеальным химическим формулам породообразующих и акцессор­ных минералов. Содержания этих молекул, выраженные в массовых процентах, характеризуют нормативный (расчетный) минеральный состав горной породы, который отличается от модального (реально­го) минерального состава, поскольку при расчете делается много уп­рощений.

Для наиболее распространенных магматических пород рассчи­тывают содержания следующих нормативных минералов:

Часть II. Магматические горные породы (петрография)

mt — магнетит Fe₂O₃ FeO

wo + en +fs =di — диопсид en +fs = hy — гиперстен fo +fa = ol— оливин

Указанные сокращения названий минералов являются стан­дартными. С алгоритмом расчета можно познакомиться в специаль­ных руководствах. В настоящее время нормативный минеральный состав рассчитывают с помощью компьютера. Эта задача решается многими прикладными петрологическими программами.

Нормативный (расчетный) минеральный состав может сущест­венно отклоняться от модального (реального). В частности, метод CIPW не предусматривает расчета нормативных амфибола и биоти­та, и эти минералы рассматриваются как смесь безводных химиче­ских соединений (напри­мер, биотит как сумма гиперстена и ортоклаза). Несмотря на эти и другие упрощения, пересчет на нормативный минераль­ный состав широко ис­пользуется в петрохимии и петрологии. Так, при об­работке результатов пет­рологических экспери­ментов составы твердых и жидких фаз представля­ют в виде нормативных минералов или их смесей, что позволяет наглядно изобразить физико-хими­ческие равновесия между фазами.

Нормативный мине­ральный состав может слу­жить основой для класси­фикации магматических пород. Первая общая

11. Петрохимия магматических пород

Таблица 11. 1. Ассоциации нормативных минералов в магматических породах с разной степенью насыщения SiO₂ и Аl₂O₃

Примечание. Обозначения нормативных минералов указаны в тексте

классификация такого рода была предложена самими авторами ме­тода CIPW, но она не получила распространения и вскоре была за­быта. Современные классификации прежде всего учитывают за­кономерные изменения ассоциаций нормативных минералов, отражающие степень насыщения пород кремнеземом и глиноземом (табл. 11.1). Набор минералов в каждой ассоциации однозначно определяется последовательностью расчета и во многом близок к реальным минеральным парагенезисам.

1 Точка pi является проекцией состава плагиоклаза на линию ne-Qva вершины треугольника ne-Q-an, который помещается в той же плоскости, что и треугольник ne-Q-ol симметрично относительно ребра ne-Q.

Часл> И.Магматические горные породы (петрография)

Плоскости cpx-pl-opx и cpx-pl-ol делят тетраэдр на три объема, каждый из которых соответствует составам базальтов с разной сте­пенью насыщения кремнеземом и разными ассоциациями норма­тивных минералов. В объеме 1 помещаются пересыщенные крем­неземом базальты, для которых характерна ассоциация Q + орх. Такие базальты называются кварцевыми толеитами. В объеме 2 на­ходятся насыщенные кремнеземом базальты, содержащие орх + + ol, которые называются оливиновыми толеитами, а в объеме 3 — недосыщенные кремнеземом щелочные оливиновые базальты и те­фриты, для которых характерна ассоциация оl + пе.

11.2.3. Расчет кристаллохимических формул минералов

О строении минерала можно судить по кристаллохимическим формулам, в которых катионы и анионы сгруппированы в соот-

2 Данную границу часто называют линиейМакдональда-Кацуры, которыевпервые определили положение этой границыдля базальтов Гавайских островов.

11. Петрохимия магматических пород

Таблица 11.2. Классификация магматических пород среднего и кислого со­ставов по степени насыщения пород глиноземом

Примечание. Возможно появление нормативного корунда, при аl₂ > 0 вслед­ствие вхождения части Са в нормативный апатит.

ветствии с их позицией в кристаллической решетке. Расчет кристал-лохимической формулы минерала, структура которого не известна, требует специальных приемов. В данном разделе рассмотрен наи­более простой способ расчета кристаллохимических формул кисло­родсодержащих минералов (силикатов, алюмосиликатов, оксидов) при условии, что общий вид этих формул заранее известен.

Для расчета кристаллохимической формулы минерала резуль­таты химического анализа предварительно пересчитывают на атом­ные количества катионов, а также определяют суммарное количе­ство анионов кислорода. Если минерал содержит фтор, то из общего количества анионов кислорода вычитают долю О, эквивалентную F, согласно пропорции 2F: О = 38:16. Затем находят количества ка­тионов, заряды которых уравновешивают анионы кислорода Для каждого катиона решают пропорцию:

Часть II.Магматические горные породы (петрография)

К₁/К₀=О₁/О₀. К₁ = К_оО₁/О₀,

где Oо — общее количество анионов кислорода, О₁ — количество кислорода в анионной группе (радикале) данного минерала, К_о — общее количество катиона, К₁ — количество катиона, соответству­ющее О₁

Если катионы занимают только одну позицию в кристалличес­кой решетке (находятся только в одной координации), то величи­ны О₁ и К₁ характеризуют количества атомов в кристаллохимичес-кой формуле. В тех случаях, когда один и тот же катион находится в нескольких позициях с разными координационными числами, то сначала насыщают катионом позицию с меньшим координаци­онным числом, а оставшееся количество катиона помещают в по­зицию с более высокой координацией. Например, в цепочечных, ленточных листовых силикатах А1 3+ сначала включают в алюмо-кремнекислородные тетраэдры, в которых алюминий частично за­мещает Si 4+ (четверная координация), а остаток А1 3+ располагают в шестерной координации.

В соответствии со стехиометрией минералов кристаллохимиче-ские формулы оливина рассчитывают на 4 аниона кислорода, пи­роксена на 6, амфибола на 23, биотита на 22 аниона кислорода.

Сравнивая кристаллохимические формулы минералов, можно наглядно проследить изоморфные замещения катионов и анионов.

11.2.4. Оценка доли мостикового кислорода в магматических

расплавах и определение физических свойств расплавов

и стекол по петрохимическим данным

11. Петрохимия магматических пород

Мостиковый кислород принимает участие в строении кремне-кислородных тетраэдров. При малом содержании катионов-моди­фикаторов в расплаве тетраэдры соединяются друг с другом, обра­зуя полимеризованные структуры, что определяет высокую вязкость магм и низкую диффузионную подвижность компонентов в распла­вах. Увеличение содержания катионов-модификаторов приводит к возрастанию доли более слабых немостиковых связей, деполиме­ризации расплава, разрыхлению его структуры, и как следствие, к уменьшению вязкости магмы и большей диффузионной подвиж­ности компонентов.

Если допустить, что состав расплавов при затвердевании не ме­няется, то параметр А’можно вычислить по результатам химическо­го анализа магматических горных пород. Параметр K используется как количественная характеристика структуры магматических рас­плавов, определяющая степень полимеризации кремне- и алюмо-кремнекислородных тетраэдров. Зная К, можно оценить физичес­кие свойства расплава, в частности, рассчитать его вязкость при разных температурах.

По данным Э.С.Персикова (1984 г.), выделяются три области значений K: 0-17,17-100 и 100-400, в каждой из которых структу­ра силикатных расплавов обладает характерными, присущими толь­ко этой области свойствами. Коэффициент вязкости расплавов (η) определяется уравнениями:

для К= 17-100: lgη₂ = (51-0.154K)10 3 /4.576T-3.5;

3 В литературе на английском языке параметр K обозначают NBO/T (NBO — non-bridge oxygen, T— сумма атомных количеств элементов-сеткообразователей).

Часть II. Магматические горные породы (петрография)

Существуют и другие способы определения вязкости расплавов по валовому химическому составу затвердевших магматических по­род. Установлены также зависимости плотности магм, показателей преломления стекол и иных физических свойств от содержаний петрогенных химических элементов.

Источник

• ← Что значит петровская эпоха
• Что значит петуния грандифлора →