- •Космічна розповсюдженість хімічних елементів та їх походження (нуклеосинтез). Походження, склад та будова Сонячної системи. Закон Ферсмана-Гольдшмідта щодо поширеності елементів у природі.
- •Магматичні та магматогенно-гідротермальні рудогенеруючі системи, теоретичне та прикладне значення їх геохімічного дослідження.
- •Загальна геохімічна характеристика метаморфічних систем
- •Будова та геохімія планет земної групи у порівнянні з існуючими даними щодо планет-гігантів, зовнішніх планет та малих тіл Сонячної системи. Земля, її походження, будова та загальний склад.
- •Будова, розміри, властивості атомів та іонів, типи хімічного зв’язку та їх значення для геохімії.
- •Рівноважна та фракційна теоретичні моделі поведінки рідкісних елементів в процесі
- •7.1 Радіоактивні ізотопи в геохімії.
- •7.2 Геохімічні критерії відміни магматичних серій, сформованих в процесах часткового плавлення та кристалізаційної диференціації магм ???
- •7.3 Міграція елементів в гідротермальних розчинах, фільтраційних ефект, його геохімічна роль.
- •3.Геохімія гідротермальних систем
- •1.Сучасна геохімічна класифікація елементів
- •Роль комбінованих коефіцієнтів розподілу хімічних елементів в магматичній еволюції
- •Хімічний склад та розповсюдженість осадової оболонки Землі
- •2) Роль розчинності акцесорних мінералів в магматичній еволюції.(?)
- •IV. Геохімія наскрізних акцесорних мінералів і їх мінералоутворюючих елементів у геохімічному моделюванні магматичних і магматогенно-гідротермальних процесів
- •1. Поняття про структурний, термодинамічний та кінетичний фактори контролю розподілу елементів в геологічних об’єктах.
- •2. Температурний режим магматичної еволюції та його геохімічне значення.
- •Екзаменаційний білет № 14
- •2. Флюїдний режим магматичної еволюції та його геохімічне значення
- •3. Геохімічна диференціація первинної земної речовини. Формування мантії та ядра. Примітивна мантія Землі як джерело речовини для формування земної кори.
- •Розчинність води та інших флюїдних компонентів в силікатних розплавах
- •Виникнення системи мантія — кора та загальна спрямованість її еволюції
- •1.Коефіцієнт дифузії та його залежність від температури та ступеню полімерізації розплаву
- •2.Умови генерації магматогенних флюїдів та їх значення для формування рудних родовищ
- •3.Формування океанічної кори. Роль процесу корового рециклювання в геохімічній еволюції верхньої мантії та земної кори в цілому
- •1. Зародження та швидкість росту кристалів в природних системах як кінетичний фактор. Його вплив на коефіцієнти розподілу хімічних елементів.
- •3. Дегазація мантії та її геохімічне значення.
Розчинність води та інших флюїдних компонентів в силікатних розплавах
Не меньшую роль играет и взаимодействие магмы с флюидами. Как уже говорилось, магма - это флюидно-силикатный расплав, состоящий из нелетучих главных петрогенных окислов: SiO2, TiO2, А12O3, Fе2O3, FeO, CaO, MgO, Na2O, K2O, по объему составляющих 90-97 %. Летучие компоненты в магме представлены СO2, H2, H2O, F2, В и др. Оксид углерода, водород, вода легко (раньше всего) отделяются от расплава, способствуя образованию "сухих" магм. Фтор и другие летучие компоненты накапливаются в расплаве, так как они трудно отделимы от него.
Моделирование структурных равновесий позволяет прогнозировать поведение системы в динамике и может быть полезным для выяснения механизма физико-химического взаимодействия расплава и флюида в зависимости от условий и состава системы.
Согласно [Симакин и др., 2008; Xye et al., 2004; 2006; 2008], механизм растворения воды в силикатных и алюмосиликатных расплавах зависит от его состава. Действие воды на расплав осуществляется в двух основных направлениях – это деполимеризация расплава с образованием гидратированных силикатных и алюмосиликатных группировок, с одной стороны, и образование свободных оснований с некоторым увеличением степени полимеризации, с другой. Смещение структурных равновесий в ту или другую сторону под действием давления приводит к преобладанию в расплаве тех или иных структурных группировок, которые по-разному взаимодействуют с водой, что определяет характер и состав кристаллизующихся минералов, а также влияет на распределение подвижных в флюиде элементов между расплавом и флюидом.
С учетом предполагаемых структурных равновесий, рассмотрен возможный механизм взаимодействия флюида и расплава при различном давлении. На основании этого механизма выдвинута гипотеза – о дифференциации магм Курильской островной дуги в процессе их эволюции в зависимости от давления в магматической системе. Для демонстрации гипотезы использованы геохимические тренды, построенные по данным К. Хёрнле и Р. Вернера (K. Hernle and R. Werner, KOMEX-2 project, 2002-2005) и базы данных Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, а также петрохимические данные из монографии [Подводный…, 1992]. Сделано предположение, что эволюция известково-щелочных магм протекает преимущественно при повышенном давлении флюида (>~2-4 кбар), тогда как толеитовых – при низком давлении (<~2-4 кбар). Давление перехода от одного типа дифференциации к другому предполагается из результатов численного эксперимента (по программе MELTS) из работы [Bindeman et al., 1999] по кристаллизации анортита при различном давлении и содержании воды для магматических составов, аналогичных Курильским базальтам.
Так как дегазация магматического расплава с содержанием воды 3-5 %, вероятно, происходит в интервале давлений 1-2 кбар [Moore et al., 1998], то перестройка структуры расплава в условиях снижения давления может сопровождаться удалением флюида из расплава и массовой кристаллизацией плагиоклаза, что предполагается в некоторых Курильских магмах.
Определение констант предполагаемых структурно-химических равновесий принципиально возможно из диаграмм плавкости силикатных систем и может быть полезным в будущем не только для петрохимических расчетов, но и для определения термодинамических свойств силикатов в расплаве.
Питання №2 По статті О.А. Хлебородова