矿产协会和相平衡
前面的部分概述了主要矿物群,但没有治疗矿物组合的一部分岩石类型也不讨论矿物和岩石发生的实验研究。岩石学岩石的科学研究,主要关注识别单个矿物岩石,连同他们的富足,晶粒尺寸,和纹理,因为岩石通常由多种矿物质。这些信息是至关重要的任何岩石的历史的理解。
岩石学研究需要一个强大的原则的理解矿物学和矿物识别和彻底熟悉摇滚的起源的理论和实验研究。本节关注阶段平衡,在这之间的联系的研究矿物和岩石的研究很大程度上是基础。
一个阶段是一个均匀物质,有一个固定的作文和统一的化学和物理性质。只有一种矿物显示没有坚实的解决方案可能会因此被认为是一个阶段。石英(SiO2),例如,是一个在Si-O低温阶段2(SiO2)系统,蓝晶石(艾尔2SiO5)是一个高压阶段2O3-SiO2(艾尔2SiO5)系统。这个词阶段地区当使用矿物成分变化,在固溶体系列吗镁橄榄石和铁橄榄石。一个阶段可能存在固体,液体,或气体:H2例如,O发生的形式冰(固体)水(液体)蒸汽(气体)。
平衡指的是建立稳定的共存的两个或两个以上的阶段和相对于时间。如果两个阶段的混合水和冰无限期共存,这样每个的数量是固定的,据说他们正在处于平衡状态。某些岩石的矿物存在一起因为他们形成几百万年的时间,但一个人不能总是确定如果这些岩石成分在平衡或仍发生变化。
矿物质的平衡状态的决定因素的存在(或缺乏)反应,这是一个地区分离两个或两个以上的矿物质和组成的产品反应他们之间。矿物质之间没有任何过激的反应钢圈的身体触摸彼此表明他们在平衡时形成的岩石。额外的化学数据元素矿物之间的分布是必要的来验证这个假设。相比之下,megascopically或显微镜下可见的轮圈的存在表明,一些矿物质并没有处于平衡状态。石榴石例如,可能与黑云母共存产生反应亚氯酸盐rim它们之间,露出两个矿物并不总是处于平衡状态。实验岩石学家必须分配一段时间之后,阶段之间没有进一步的更改将表明,平衡。时间是可变的,这取决于在一定程度上反应的速度和调查员的耐心;它可能从几个小时到数年。
组件所必需的最小数量的独立的化学物种来描述作文在一个系统的所有阶段。的复合H2O通常是作为唯一的组件定义H2O系统,虽然H2和O2定义化学系统。考试的稳定MgSiO领域3(顽辉石),MgSiO3通常用作组件而不是三个元素,毫克,如果,O,或两种氧化物,分别以和SiO2。这三个组件通常使用的辉石系统CaO-MgO-FeO-SiO2是卡西欧3-MgSiO3-FeSiO3。
组合和相律
在早期研究的一块岩石上,组成必须确定岩石的矿物。正长石,钠长石、石英和黑云母可能会发现在一个火的花岗岩。通过检查花岗岩的纹理,你可以得出这样的结论:四个差不多同时矿物质结晶温度升高,orthoclase-albite-quartz-biotite矿产组合。组合这一术语经常被应用于所有矿物质包括在一个摇滚更适当应该用于那些在平衡的矿物质(更确切地说,被称为平衡组合)。上面讨论的花岗岩可能显示地表蛀牙排的几个粘土矿物和褐铁矿(含水铁氧化)。最初的高温花岗岩是改变形成了低温粘土矿物和褐铁矿;因此有两种不同的组合出现在岩石:高温orthoclase-albite-quartz-biotite组合和低温组合的粘土矿物和褐铁矿。
变质岩也可能包含不同的组合。一个页岩在低温下组成的丝云母- - - - - -高岭土- - - - - -白云石- - - - - -石英- - - - - -长石组合可以成为变质在较高温度下,产生一个石榴石硅线石-biotite-feldspar组合。
一个组合从而由矿物质相同或非常类似的条件下形成的压力和温度。在实践中,矿物质,彼此身体上的接触没有反应钢圈或改变产品组合中。很可能达到平衡的矿物质满足这些条件,但额外的化学测试通常没有必要定义平衡组合模棱两可。
系统由一个阶段相律,它定义了矿物质的数量可能共存的平衡:F = C−P + 2, F方差或数量的自由度,C是独立的组件的数量,P是阶段的数量。这条规则应用到三相、三分量系统F是2。这表明两个parameters-e.g。,压力和温度—may be varied independently of one another without altering the number of phases.