Page 40 - 4438

Рисунок 8.2 - Діаграма фазової рівноваги в системі альбіт-анортит
Поля:а - рідка фаза; б - рідка фаза+тверді розчини; в - тверда фаза

На осі абсцис показаний склад суміші ряду альбіт-анортит, а на осі ординат -
температура кристалізації. На діаграмі виділені три поля: верхнє - зверху, відкрите, а
внизу обмежене кривою лінією (ліквідус) -відповідає розплаву (а); середнє (б) обмежене
лініями ліквідус і солідус - відповідає області рідкої і твердої фаз плагіоклазів, нижнє (в)
- частина діаграми, в якій система перебуває в твердій фазі, у вигляді твердих розчинів
(плагіоклазів).

У середньому полі температури для рідкої і твердої фаз постійні. Вони
відповідають прямій на перетині лінії ліквідуса і солідуса. Процес кристалізації розплаву
починається за температури 1420 °С. Відповідно до правила, про що говорилось вище, в
1
тверду фазу переходять кристали, які мають склад, що відповідає точці 2 . Внаслідок
чого розплав, що залишився, збагачується альбітом. При подальшому зниженні
температури склад рідкої фази змінюється відповідно до кривої ліквідус. Тверда фаза
також змінюється при зниженні температури внаслідок її взаємодії з рідкою фазою по
кривій солідуса в напрямку альбіту. При цьому кожного разу рідка і тверда фаза
1
1
1
перебувають у рівновазі відповідно до діаграми (точки 2-2 З-З , 4-4 ).
У кінці при повному затвердінні розплаву склад твердої фази буде ідентичним
1
вихідній рідкій фазі у точці 4 .
Описаний процес кристалізації ізоморфних сумішей, здійснюється при повільному
охолодженні розплаву. При швидкому зниженні температури (при виливанні магми на
поверхню) рівновага між рідкою і твердою фазою порушується, внаслідок цього
кристали плагіоклазів можуть мати зональну будову. Середні зони плагіоклазів будуть
більш основного складу (збагачені анортитом), а крайні - альбітом.
Враховуючи дані тили кристалізації для багатокомпонентної системи (магми), Н.
Боуен дав обгрунтування так званому реакційному принципу. Відповідно до цього
принципу кристалізація магми здійснюється по двох гілках - фемічній (залізо-
магнезіальній) та сіалічній. Починається вона з найбільш тугоплавких мінералів кожної
гілки. При повільному зниженні температури розплаву відбувається взаємодія між
рідкою і твердою фазами і утворення нових мінералів, розміщених на наступних щаблях
схеми. Кінцевий продукт кристалізації в кожній гілці визначається вихідним складом
магми. Якщо магма кисла, обидві гілки в кінцеву стадію кристалізації об'єднуються і при
цьому виділяються калієві польові шпати і кварц. У межах фемічної гілки відбувається
кристалізація за схемою реакційних перетворень; ряд плагіоклазів є ізоморфним, а між
гілками можлива кристалізація за типом евтектики. Реакційні ряди включають
найважливіші мінерали і пояснюють їх порядок виділення і парагенезис. Із схеми Боуена
видно, що асоціації олівіну, піроксенів, плагіоклазів основних звичайні, а кварц,
натрієво-калієві шпати, кислі плагіоклази разом з олівіном і піроксеном зустрічатись не
повинні, поскільки ці мінерали належать до крайніх членів реакційних рядів.
При швидкому охолодженні магматичного розплаву реакції між твердою і рідкою
фазами не завжди повністю завершуються і можуть зберегтись мінерали початкових
етапів кристалізації. Тобто, за одного і того ж хімічного складу магми мінеральний склад
39