Геотермобарометрия

редактировать
Наука об измерении давления и температуры в метаморфических или интрузивных вулканических породах

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.

Содержание
  • 1 Методология
    • 1.1 Допущения
  • 2 Методы
    • 2.1 Геотермометры
    • 2.2 Геобарометры
    • 2.3 Клинопироксеновая термобарометрия
  • 3 Ссылки
Методология

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.

Допущения

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:

  • что присутствует полный минералогический комплекс, необходимый для термобарометра. Если не все минералы, участвующие в реакции, присутствуют или не уравновешиваются друг с другом одновременно, то любые давления и температуры, рассчитанные для идеальной реакции, будут отклоняться от тех, которые фактически испытывает горная порода.
  • Это химическое равновесие была достигнута в удовлетворительной степени. Это может быть невозможно окончательно продемонстрировать, если минералы ассоциации термобарометров не наблюдаются в контакте друг с другом.
  • Что любые минералы в двухминеральном барометре или термометре росли в равновесии, что предполагается, когда видно, что минералы находятся в контакте.
  • Что минералогическая ассоциация не была изменена ретроградным метаморфизмом, что в большинстве случаев можно оценить с помощью оптического микроскопа.
  • Что определенные минералогические ассоциации являются подарок. Без этого точность показаний может отличаться от идеальной, и при измерении может быть больше ошибок.
Методы

Некоторые методы включают:

Геотермометры

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.

Геобарометры

  • ГАСП; акроним ассоциации гранат- (Al 2 SiO 5) -силика (кварц ) - плагиоклаз
  • ГПМБ; акроним ассоциации гранат-плагиоклаз- мусковит -биотит
  • Гранат-плагиоклаз-роговая обманка-кварц.
  • Роговая обманка

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.

Клинопироксеновая термобарометрия

Ссылки
  • Уинтер, Д.Джон. Термодинамика метаморфических реакций: Геотермобарометрия, 543-556
  • Генри, Д.Дж., Гуидотти, К.В. и Томсон, JA (2005) Поверхность насыщения титаном для метапелитового биотита низкого и среднего давления: значение для геотермометрии и механизмов замещения титана. American Mineralogist, 90, 316-328.
  • Guidotti, CV, Cheney, JT и Henry, DJ (1988) Изменение состава биотита как функция метаморфических реакций и минерального комплекса в пелитовых сланцах западного штата Мэн: Американский журнал Science-Wones Memorial Volume, v. 288A, 270-292.
Последняя правка сделана 2021-05-21 05:51:17
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте