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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.

Methods for this concept

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