Проблемы создания математических методов исследования кристаллизующихся систем рассматриваются с позиций вариационного физико-химического анализа и теории подобия. Моделирование процессов кристаллизации проводится восстановлением пути необратимых процессов. Рассматриваются теоретические основы выбора модели процесса, параметров процесса и масштабов этих параметров. В качестве моделей процессов кристаллизации исследуются вариационные физико-химические диаграммы с разным числом компонентов. Вводится понятие элементарной (однокомпонентной) вариационной физико-химической диаграммы. Вариационные диаграммы с большим числом компонентов (двух-, трех-и т. д.) выводятся путем сложения ряда элементарных вариационных физико-химических диаграмм. Приводятся примеры моделирования процессов кристаллизации сложных силикатных систем в условиях высоких температур и давлений. На базе найденных форм физико-химического моделирования обсуждаются задачи дальнейшего развития физико-химического моделирования процессов кристаллизации.
Настоящий третий том Трудов III Всесоюзного петрографического совещания посвящен проблеме «Физико-химические условия метаморфизма и метасоматоза». В этот том, кроме зачитанных докладов, включены четыре доклада, которые не были доложены из-за отсутствия докладчиков на совещании, но были включены в программу совещания. Часть докладов, зачитанных на совещании, отсутствует в томе. Доклад В. С. Соболева «Физико-химические условия минералообразования в земной коре и мантии» опубликован в журнале «Геология и геофизика» (N 1, 1963), доклад Г. Л. Поспелова «Сорбционное замещение и бестрещинное образование жил» аналогичен, докладу, который публикуется в сборнике «Доклады советских геологов к XII сессии МГК. Проблема ООР». Некоторые докладчики не представили текст своих докладов без объяснений причин.
Доклады расположены в тематической последовательности, которая примерно соответствует порядку, в котором они зачитывались. В первых пяти докладах (И. Н. Говорова, Л. В. Таусона, А. А. Маракушева, А. Вацнауэра, Н. П. Семененко) рассматриваются. общие теоретические вопросы.
13 сентября 1959 года исполнилось 60 лет со дня рож дения замечательного ученого, крупнейшего специалиста в области физико-химической петрологии академика Дмитрия Сергеевича Коржинского. С целью отметить это событие был задуман выпуск сборника статьей, охватывающих круг вопросов петрологии и рудообразования в связи с приложением методов физической химии.
В предлагаемой монографии обобщены результаты новейшие экспериментальных исследований отечественных и зарубежных лабораторий. Особое внимание уделено петрологическим и геологическим следствиям из опытных данных, вопросам генезиса многих типов пород, формирующихся при кристаллизации магм ультраосновного, основного, щелочного и кислого составов. Рассмотрено влияние термодинамических параметров на процессы, ведущие к разнообразию пород, и физико-химических факторов генерации магм на глубине. Процессы кристаллизации различных по составу магм оценены по экспериментальным данным для различных температур, общего давления, давления воды и летучести кислорода. Обсуждена роль процессов метасоматоза и ассимиляции, сопровождающих становление интрузивных тел.
Книга рассчитана на геологов широкого профиля и студентов старших курсов геологических факультетов.
Приводятся результаты исследований офиолитов во внутриконтинентальных складчатых системах (Алтае-Саянская область, Урал, Тянь-Шань, Монголия) и в зоне перехода океан-континент (Чукотка, Камчатка, Курильские о-ва). Широко привлечены для сравнительного анализа оригинальные материалы по офиолитам Троодоса (Кипр), Срединно-Атлантического хребта, Красного моря и Тихого океана. С помощью методов термобарогеохимии получены новые данные об условиях петрогенезиса офиолитов. Установлены параметры пластических деформаций тектонизированных гипербазитов. Впервые по результатам изучения включений минералообразующих сред доказана кристаллизация ультрамафитов расслоенных комплексов из магматических расплавов. Устанавливается взаимосвязь пород в офиолитах, сформировавшихся в процессах с закономерной эволюцией температур и составов летучих компонентов. Показана активная и определяющая роль летучих компонентов (СН4, Н2, СО и др.) при образовании хромитовых руд и жил хризотил-асбеста.
Для геологов, геохимиков и специалистов в области генетической петрологии и минералогии.
В монографии на основе экспериментальных ис- следований авторов, а также данных других исследователей проведен систематический анализ равновесий алюмосиликатов с водой и двуокисью углерода.
Особое внимание уделено анализу качества и достоверности экспериментального материала и в связи с этим кинетическим особенностям процессов взаимодействия конденсированных фаз переменного состава с гидротермальными растворами, а также деталям механизма упорядочения алюминия и кремния в кристаллической решетке щелочных решетке щелочных полевых шпатов.
Книга рассчитана на петрологов, геохимиков и других специалистов, интересующихся физической химией силикатных систем с летучими компонентами.
В книге на основе разработанных автором диаграмм фазового соответствия — минералогических термометров и барометров и с использованием термодинамических расчетов минеральных равновесий—оцениваются значения температуры, давления, парциальных давлений отдельных газовых компонентов во флюиде при процессах образования горных пород. Получены принципиально новые зависимости, характеризующие термодинамический режим метаморфизма в различных по геотектоническому развитию участках земной коры и верхней мантии.
Рассчитана на геологов, петрологов, минералогов, геохимиков, студентов геологических вузов и факультетов.
В монографии рассмотрены современные данные о свойствах газов при высоких температурах и давлениях по данным экспериментальных определений и теоретических расчетов. Показана необходимость учета свойств реальных газов при анализе минеральных равновесий и эволюции состава флюидов в условиях глубинного петрогенезиса.
Впервые обобщены и критически рассмотрены экспериментальные Р-V-Т-характеристики двенадцати основных индивидуальных газов, входящих в состав природных флюидов (Аг, Н2. 02, No2, СНА, СО, СО2, HCI, Н, О, H. S, NH3, SO,) при 7 до 1500 К и Р до 15 кбар. Для малоизученных веществ предлагаются прогнозные оценки основных термодинамических параметров (молярных объемов, значений коэффициентов фугитивности и изобарных потенциалов) на базе модифицированного автором принципа соответственных состояний и различных обобщенных корреляций.
Монография рассчитана на специалистов в области петрологии, геохимии, металлургии и физической химии.
Разработка проблем термо- и барометрии проведена на основе новой схемы минеральных фаций метаморфизма, сопровождаемой расчетом линий моновариантных равновесий, с учетом последних экспериментальных данных. Исследуются различные методы термо- и барометрии, главные из которых изучение 1) равновесного распределения катионов между сосуществующими твердыми растворами, 2) внутрифазового распределения катионов в структурах породообразующих минералов, 3) минералообразующих сред. Обсуждается также возможность применения метода дискриминантных функций для определения принадлежности образцов к определенным полям на петрогенетической диаграмме. В результате изучения эффективности применения тех или иных методов оценки термодинамических условий метаморфического минералообразования рекомендован ряд термометров и барометров, которые при достаточно большой статистике определений дают достоверные результаты.
В настоящее время в области изучения вязкости магматических расплавов накоплен обширный и разносторонний материал, включающий экспериментальные данные и теоретические построения. Эти теории используют представления физики, химии и физической химии для описания зависимости вязкости как функции температуры, давления, состава и строения расплава, в том числе в области существования субликвидусных фаз. Несмотря на стройность и кажущуюся непротиворечивость теоретического аппарата и в ряде случаев хорошее совпадение теории с результатами эксперимента, в области теории вязкости, в том числе и магматических расплавов, возникла своеобразная проблемная ситуация