Геотермобарометрия - это наука об измерении предыдущего давления и температурная история метаморфических или интрузивных магматических пород. Геотермобарометрия - это комбинация геобарометрии, в которой определяется давление минерального образования, и геотермометрии, где разрешается температура образования.
Геотермобарометрия основана на понимании температуры и давления образования минералов в метаморфических и магматических породах и особенно полезна для метаморфических пород. Существует несколько методов измерения температуры или давления образования минералов, основанных на химическом равновесии между метаморфическими минералами или путем измерения химического состава отдельных минералов.
Термобарометрия основана на том факте, что минеральные пары / ассоциации меняют свой состав в зависимости от температуры и давления. Необходимо учитывать множество дополнительных факторов, таких как кислород летучесть и активность воды (примерно такая же, как концентрация). Распределение составляющих элементов между минеральными ассоциациями затем анализируется с использованием электронного микрозонда или растрового электронного микроскопа (SEM).
Данные о геотермометрах и геобарометрах получены как из лабораторных исследований искусственных ассоциаций минералов, где минералы выращиваются при известных температурах и давлениях и химическое равновесие измеряется напрямую, так и в результате калибровки с использованием естественных систем.
Например, одним из самых известных и наиболее широко применяемых геотермометров является соотношение гранат-биотит, при котором относительные пропорции Fe и Mg в гранате и биотите изменяются с повышением температуры, поэтому измерение состава этих минералов определение распределения Fe-Mg между ними позволяет рассчитать температуру кристаллизации при некоторых допущениях.
В естественных системах химические реакции происходят в открытых системах с неизвестной геологической и химической историей, и применение геотермобарометров основывается на нескольких предположениях, которые должны выполняться в соответствии с лабораторными данными и естественными составы, чтобы соотнести их действительным образом:
Некоторые методы включают:
Обратите внимание, что обменные термометры Fe-Mg являются эмпирическими (испытаны и откалиброваны в лаборатории) как а также рассчитаны на основе теоретических термодинамических представлений о задействованных компонентах и фазах. Термометр на основе титана в биотите является исключительно эмпирическим и недостаточно понятным термодинамически.
Различные минеральные ассоциации больше зависят от давления, чем температура; например, реакции с большим изменением объема. При высоком давлении определенные минералы принимают меньшие объемы (поэтому плотность увеличивается, поскольку масса не изменяется) - именно эти минералы являются хорошими индикаторами палеонапряжения.