상평형과 용융
상평형 그림은 광물과 용융물이 온도, 압력, 조성의 함수로서 어떻게 공존하는지를 설명하며, 용융 및 결정화에 대한 정량적 틀을 제공합니다.
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Definition
온도, 압력, 조성의 함수로서 광물과 규산염 용융물 간의 평형 관계를 연구하여 용융 및 결정화 경로를 예측하는 학문입니다.
Scope
이 주제는 깁스 상률, 공융, 포정 및 고용체 거동을 포함하는 이성분 및 삼성분 상평형 그림, 평형 결정화와 분별 결정화 및 용융의 대비, 그리고 압력과 휘발성 물질이 용융에 미치는 영향을 다룹니다. 이는 열역학을 화성암의 암석학에 연결하는 실험적 기반입니다.
Core questions
- 깁스 상률은 공존하는 상의 수를 어떻게 제한합니까?
- 이성분 상평형 그림에서 공융 및 포정 관계는 어떻게 해석됩니까?
- 평형 결정화 경로와 분별 결정화 경로는 어떻게 다릅니까?
- 압력과 수분 함량은 용융 온도에 어떻게 영향을 미칩니까?
Key theories
- 깁스 상률
- F = C - P + 2 관계는 자유도 수를 성분 및 공존하는 상과 연결하며, 얼마나 많은 상이 공존할 수 있는지, 그리고 불변, 일변, 이변 평형이 상평형 그림에 어떻게 나타나는지를 지배합니다.
- 규산염 시스템의 실험적 상평형
- 보웬이 개척한 포스테라이트-다이옵사이드-실리카 시스템 및 사장석 이성분계와 같은 시스템에서 용융 관계를 실험실에서 결정함으로써 공융 및 포정 거동을 확립하고 자연 마그마의 결정화 순서를 정량화했습니다.
Clinical relevance
상평형은 암석학자들이 결정화 순서를 예측하고, 마그마의 온도와 깊이를 추정하며, 맨틀에서의 부분 용융을 모델링하고, 화성암에 보존된 광물 조합과 누대 구조를 해석할 수 있게 합니다.
History
1870년대 깁스의 상률이 이론적 기반을 제공했으며, 20세기 초 보웬과 동료들이 이끄는 지구물리학 연구소에서 규산염 시스템의 용융 관계를 실험적으로 규명했습니다. 이후 모스의 교과서가 화성암석학에서 이들의 정량적 활용을 체계화했습니다.
Key figures
- Norman L. Bowen
- J. Willard Gibbs
- S. A. Morse
Related topics
Seminal works
- bowen1928
- morse1980
- winter2013
Frequently asked questions
- 공융이란 무엇입니까?
- 액체가 두 개 이상의 광물을 동시에 결정화하는 조성과 온도로, 시스템 내에서 가장 낮은 용융점입니다. 많은 마그마는 결정화되면서 공융 조성에 접근합니다.
- 물이 암석의 용융 온도를 낮추는 이유는 무엇입니까?
- 용해된 물은 규산염 용융물 구조를 파괴하고 액체를 안정화시켜 고상선을 낮춥니다. 따라서 함수 암석은 건조 암석보다 훨씬 낮은 온도에서 용융되기 시작합니다.