В основу сборника летай фундаментальные идеи Д. С. Коржинского, создавшего новое научное направление в геологии - физико-химическую петрологию. Применительно к главным геологическим процессам и явлениям рассматривается их развитие с позиций обобщения нового огромного фактического материала, экспериментальных данных и результатов теоретического анализа минеральных равновесий в магматических, метасоматических, метаморфических и гидротермальных системах.
Для геологов, геохимиков, петрологов, минералогов.
На основании новых термодинамических, экспериментальных и геохимических данных рассмотрены особенности миграции и осаждения железа и кремнезема из ионных и коллоидных растворов с образованием полосчатых железистых осадков различного состава. Впервые рассмотрены энергетические аспекты диагенетических преобразований аморфных осадков в стабильные минеральные ассоциации. Физико-химические особенности последующего метаморфизма железистых кварцитов исследованы на базе разработанной автором ранее системы термодинамических констант минералов и флюидов, согласованных с современными экспериментальными данными. Построены новые диаграммы минеральных равновесий для железисто-кремнистых, карбонатных и ультраосновных пород. Освещены также некоторые дискуссионные вопросы теории метаморфизма — термодинамического анализа равновесий при неравных давлениях, избытке и недостатке воды, особенности реакций с участием Н2О и СО2 при высоких давлениях. В заключение рассматриваются вопросы происхождения рудных минералов железистых кварцитов на основании обобщения и сопоставления геохимических, термодинамических, экспериментальных и изотопных данных.
Работа представляет интерес для специалистов в области геохимии, литологии, петрологии и геологии рудных месторождений, а также для всех тех, кто интересуется применением современных физико-химических методов для изучения разнообразных геологических процессов.
В монографии анализируются основные современные термодинамические представления об интегрирующем делителе для элемента теплоты, в том числе сущность термодинамики растворов Гиббса. Особое внимание уделено соотношению между термодинамикой и математическим формализмом. Обсуждается сущность функций Коржинского. Предлагаются приемы замены переменных без смены функций. Показана необязательность выражения интегрирующего делителя для элемента теплоты в виде абсолютной температуры. Найден новый метод вывода условий равновесия.
Книга предназначена для физикохимиков, геологов, металлургов, применяющих в своих исследованиях термодинамические методы
В сборник включены статьи, освещающие методические исследования в области лазерного микроспектрального и химического анализа, оптической спектроскопии, электронного микрозондирования, электронного парамагнитного резонанса, изотопного анализа, радиоуглеродного и калий-аргонового датирования и т. д. Нашли отражение оригинальные аппаратурные разработки и конструкторские решения. На ряде примеров показано конкретное приложение методов исследования к разнородным геологическим объектам и обсуждены результаты.
Книга рассчитана на широкий круг специалистов, занимающихся вопросами физико-химических методов исследования природных объектов, а также геологов, геохимиков, почвоведов и др.
В монографии представлены результаты экспериментальных и теоретических исследований фазовых равновесий в силикатных системах с водой и дополнительными солевыми и летучими компонентами, а также распределения ряда рудных металлов между фазами подобных систем. На основе полученной физико-химической информации показаны термодинамические параметры процессов обособления магматических флюидов, их состав и особенности эволюции в ходе становления гранитоидных массивов малых и средних глубин; дана оценка рудогенерирующей способности кислых магм в отношении халькофильных металлов. Установлен различный характер фазовых взаимо отношений на стадии ретроградной дистилляции в зависимости от глубин кристаллизации гранитных расплавов; доказана достаточность магматического источника для формирования гидротермальных месторождений.
Книга рассчитана на геохимиков, минералогов, петрографов, геологов и других специалистов, изучающих генезис рудных месторождений.
Монография посвящена исследованию констант равновесий электролитической диссоциации и растворимости неорганических веществ в водных растворах. Проанализированы экспериментальные и теоретические исследования, касающиеся температурной и барической зависимости констант равновесий электролитической диссоциации и растворимости в водных растворах в диапазоне параметров природного минералообразования. В обобщенном виде рассмотрены комплексообразование и пределы накопления породообразующих элементов в гидротермальных растворах.
В монографии рассмотрены циклы с участием обратимых и самопроизвольных процессов. Для циклов с образованием растворов (газообразные, неэлектролитов и электролитов) установлено свойство адекватности: работы обратимого и самопроизвольного процессов оказываются одинаковыми. Дана трактовка работы самопроизвольного процесса как скрытой работы, которая осуществляется без изменения объема системы. Выдвинута гипотеза о проявлении скрытой работы за счет гравитационного поля Земли.
Книга предназначена для физикохимиков, геологов, металлургов, применяющих в своих исследованиях термодинамические методы.
Петрологические работы при современных исследованиях сопровождаются, как правило, петрохимическими расчетами. В предлагаемом руководстве излагаются важнейшие петрохимические методы, применяемые как в Советском Союзе, так и за рубежом: методы Ф. Ю. Левинсона-Лессинга и А. Н. Заварицкого, „американский“ CIPW, П. Ниггли—нормативно-молекулярный и метод „чисел“. Впервые приводятся расширенный метод Е. А. Кузнецова и кислородный метод Т. Барта. Понимание петрохимической литературы требует четкого представления об указанных методах, а для возможности их самостоятельного применения необходимо уметь пользоваться рядом вспомогательных таблиц, которые, к сожалению, найти в настоящее время трудно, так как „Таблицы пересчета“, опубликованные А. Н. Заварицким в 1941 г., стали редкостью.
В монографии рассмотрены основные метoдологические проблемы выделения и описания моделей развитая эндогенных флюид ных рудо образующих систем (ЭФ РС). Приводится краткая сводка физических характеристик, необходимых при решении задач дина мики тепломассопереноса в ЭФРС, классификация структурно-динамических типов ЭФРС, особенности синергетики (структурирования) открытых и закрытых по массе эндогенных систем, виды начальных и граничных условий взаимодействия ЭФРС с окружающей средой, типы термодинамических режимов развития ЭФРС. Книга предназначена для специалистов, изучающих эндогенные процессы в литосфере, явления тепломассопереноса в магматогенных системах.
В книге изложены результаты исследований автора по окислительно-восстановительным процессам в период формирования осадочных горных пород и методы, позволяющие выяснить характер этих процессов. Анализ каждого метода проводится с позиций его фактической обоснованности. В качестве индикаторов окислительно-восстановительных условий рассмотрены соотношения разновалентных форм железа и серы, органическое вещество, возможности использования восстановительной емкости, прямые электрометрического методы, ряд путигенных минералов-пидикаторов. Проведен анализ термодинамических диаграмм минералов железа.
Окислительно-восстановительные процессы в плах рассматриваются па основе разграничения факторов, определяющих окислительно-восстановительный потенциал, и факторов, подготавливающих среду для этого. Детально этот вопрос разъясняется на примере превращений серы. Большое внимание уделено сульфидам железа типа мельниковита и гидротроплита. Приведены расчеты, показывающие, что сульфиды трехвалентного железа должны быть также широко распространены в современных осадках и осадочных породах, как пирит.
Доказывается невозможность накопления сидерита в современных морских осадках.
Детально рассмотрены существующие представления о так называемом окислительно-восстановительном разделе, по одну сторону от которого должно наблюдаться непрерывное усиление окислительных, а по другую восстановительных процессов. Приведены факты, доказывающие, что макси- мум восстановленности приходится на небольшой слой илов, вверх и вниз от которого четко намечается сдвиг в сторону окисленности. Сделана попытка объяснить это явление, сопровождающее диагенез, с позиций затухания микробиологических процессов, вслед за ним идущими минералогическими преобразованиями и сменой потенциалопределяющих систем.
Приводится ряд предложений, решение которых позволит более четко определять физико-химические условия формирования осадочных горных пород.