География / Курсовая работа: Распределение Fe2+/Mg отношения в системе расплав - шпинель - оливин

Курсовая работа: Распределение Fe2+/Mg отношения в системе расплав - шпинель - оливин

Графически зависимость представлена на рис.3

Шпинель - оливин в расплаве.

[(Fe²⁺ -Ti) / Mg]_sp = 4,06 ^. [Fe²⁺ /Mg]_ol -0,08; R-0,96; -0,147; -0,199.

Графически зависимость представлена на рис. 4.

Рис. 4

Зависимость [(Fe²⁺ - Ti) / Mg]_sp / [Fe²⁺ / Mg]_ol ( и наоборот) - Т (температура) имеет R-0,52 (интервал температур: 1100-1500^o С). Полученные результаты, на достаточно большой по объему (82 точки) выборке, демонстрируют хорошую корреляцию (R-0,96) Fe² /Mg отношений в OL-SP (или SP-OL) ассоциациях, находящихся в равновесии с расплавом при атмосферном давлении.

Каждая из зависимостей (m-SP; m-OL) может быть представлена в более точном виде, полученными по более объемным выборкам с учетом Р и Т. Это дает уточненные зависимости в распределении Fe²⁺ /Mg для ассоциации OL-SP (или SP-OL) сосуществующих с расплавом.

Расплав (m) - шпинель (SP). Используются два варианта уравнения: "равновесное" - 126 точек (1); "неравновесное" - 208 точек (2) [55]. Для разделения на "равновесные" и "неравновесные" составы фаз были использованы следующие характеристики условий опытов при атмосферном давлении: температура и продолжительность эксперимента [2].

[Fe²⁺ /Mg]_m = 0,75 [(Fe²⁺ - Ti) / Mg]_sp + 0,04 R - 0,98; -0,034; - 0,044. (1)

[Fe²⁺ /Mg]_m = 0,65 [(Fe²⁺ - Ti) / Mg]_sp + 0,1 R - 0,98; -0,05; - 0,065. (2)

Различия в коэффициентах уравнений (1) и (2) связаны с влиянием железистости расплава и "неравновесности" на вхождение Fe²⁺ и Ti в шпинель при ее кристаллизации [55]. В интервале значений 1 атм. - 1,5 ГПа влияние давления незаметно [55]. Для распределения [(Fe²⁺ - Ti) / Mg]_sp / [Fe²⁺ /Mg]_m ~ T ^o C в интервале 1100-1500^o C R= 0,2 , что свидетельствует о практическом отсутствии зависимости этого отношения от температуры [55].

Расплав-оливин. По результатам обработки имеющейся в нашем распоряжении выборки (82 точки, P=1 атм), можно утверждать следующее: [Fe²⁺ /Mg]_ol / [Fe² /Mg]_m отношение (К_D ) лежит в интервале значений: 0,26-0,5; среднее: 0,35; -0,045; -0,056. Зависимость этого К_D от температуры практически отсутствует (R-0,38). Вместе с тем существуют достаточно сильные корреляционные связи этого отношения с рядом элементов в расплаве: Si-К_D (0,8); Na-К_D (0,7); K- К_D (0,6).

Относительно истинного значения К_D и его зависимости от состава расплава, Т, Р пока единого мнения нет. В работах [78,89,96] приводятся значения К_D : 0,3-0,33 + 0,03. Значения К_D слабо зависят от температуры и давления. По данным [81,95], значения К_D лежат в интервале 0,25-0,38, и зависят от концентрации SiO₂ в расплаве и давления. Зависимость К_D от давления (до значений Р ~ З ГПа) можно практически не учитывать [95]. По данным [101] в интервале давлений 10⁵ ПА до 1,5 ГПа значение К_D увеличивается на 0,03 относительно 0,3 (при 10⁵ ПА), т.е. находится в пределах ошибки.

На основании приведенных выше данных можно утверждать, что в системе основной (ультраосновной) расплав - шпинель - оливин распределение Fe²⁺ /Mg между этими фазами практически не зависит от температуры и давления до 1,5 ГПа. Зная закон распределения Fe²⁺ /Mg отношения для OL-SP (SP-OL) ассоциации, находящейся в равновесии с расплавом, можно различать эту ассоциацию магматического генезиса от метаморфического.

Более точные значения коэффициентов в уравнениях, связывающих Fe²⁺ /Mg в OL-SP (SP-OL) парах, кристаллизовавшихся из магматического расплава, можно получить, объединив приведенные выше результаты. Для оливина использованы два значения К_D : 0,3 и 0,33, т.к. нормирование по SiO₂ пока не проведено. Для шпинелей используются уравнения (1) и (2), "неравновесное" уравнение (2) целесообразно использовать для случая предполагаемых высокожелезистых расплавов с Fe²⁺ /Mg > 1,4. В итоге, для каждого из случаев и OL-SP (расчет состава оливина по шпинели) и SP-OL (расчет состава шпинели по оливину) получено по 4 представленных ниже уравнения:

OL-SP

[Fe²⁺ /Mg]_ol = 0,25^. [(Fe² -Ti)/Mg]_sp + 0,01

[Fe²⁺ /Mg]_ol = 0,23^. [(Fe² -Ti)/Mg]_sp + 0,01

K_D -0,3 "равновесные" (3)

К_D -0,33 (4)

[Fe²⁺ /Mg]_ol = 0,22^. [(Fe² -Ti)/Mg]_sp + 0,03

[Fe²⁺ /Mg]_ol = 0,2^. [(Fe² -Ti)/Mg]_sp + 0,03

К_D -0,3 "неравновесные" (5)

К_D -0,33 (6)

< 0,036;

< 0,048

SP-OL

[(Fe² -Ti)/Mg]_sp = 4^. [Fe²⁺ /Mg]_ol -0,05

K_D -0,3 "равновесные" (7)

[(Fe² -Ti)/Mg]_sp = 4,4 ^. [Fe²⁺ /Mg]_ol -0,05

К_D -0,33 (8)

[(Fe² -Ti)/Mg]_sp = 4,6 ^. [Fe²⁺ /Mg]_ol -0,15

К-во Просмотров: 394

Бесплатно скачать Курсовая работа: Распределение Fe2+/Mg отношения в системе расплав - шпинель - оливин

>>> Скачать <<<