Phƣơng phỏp tớnh toỏn nhiệt ỏp kế địa chất dựa trờn cơ sở dựng cỏc cặp khoỏng vật làm cỏc cặp nhiệt kế và ỏp kế địa chất để xỏc định chớnh xỏc điều kiện nhiệt độ ỏp suất thành tạo của đỏ.
Nguyờn lý
Mọi thay đổi về thành phần hoỏ học của tổ hợp cỏc khoỏng vật trong quỏ trỡnh biến chất đều đƣợc điều khiển bởi nhiệt độ và ỏp suất. Núi cỏch khỏc, mọi thay đổi về nhiệt độ và ỏp suất trong cỏc quỏ trỡnh biến chất đều để lại dấu vết là sự biến đổi về thành phần hoỏ học của cỏc tổ hợp khoỏng vật trong đỏ.
Nhƣ vậy, thành phần hoỏ học của khoỏng vật là chỉ thị rất nhạy cảm sự thay đổi về điều kiện nhiệt độ và ỏp suất. Vỡ vậy với một số khoỏng vật, chỳng ta cú thể xỏc định điều kiện P - T của chỳng thụng qua kết quả phõn tớch thành phần hoỏ học.
Dựa vào quan sỏt lỏt mỏng thạch học để tỡm ra cỏc tổ hợp khoỏng vật. Xỏc định hệ hoỏ học của đỏ.
Cơ sở chung về nhiệt động học của việc tớnh toỏn nhiệt độ và ỏp suất
Giả sử cú một hệ cõn bằng gồm cỏc pha là cỏc khoỏng vật A, B, C, D và chỳng cú mối quan hệ:
2A +3 B C + 4 D (3.1)
Hệ cõn bằng cỏc pha này đƣợc đặc trƣng bởi phƣơng trỡnh: G = 0 = H(P,T,X)- T S(P,T,X) (3.2) H0= H0C + 4 H0D - H0A -3 H0B S0= S0C + 4 S0D - S0A -3 S0B V= VC + 4 VD - VA -3 VB cb T 298 P 0 P 1 T 298 P 0 RTlnK dT T C S T dP V dT C H 0 G (3.3)
Cp= CpC + 4 Cp D - CpA -3 CpB
(3.3) =>
Phƣơng trỡnh (2.4) là phƣơng trỡnh cơ bản mụ tả mối quan hệ giữa T, P và thành phần khoỏng vật (đƣợc thể hiện qua hằng số cõn bằng Kcb). Nhƣ vậy, thành phần cỏc khoỏng vật ở trạng thỏi cõn bằng là một hàm của ỏp suất và nhiệt độ. Dựa trờn cơ sở nhiệt động học này, phƣơng phỏp nhiệt ỏp kế địa chất đó tớnh toỏn nhiệt độ và ỏp suất mà ở đú cỏc pha khoỏng vật cõn bằng thụng qua việc tớnh giỏ trị của hằng số cõn bằng.
Nhiệt kế địa chất
Nhiệt kế địa chất dựa trờn những phản ứng cú sự thay đổi đỏng kể về nhiệt độ ( S, H lớn) và thay đổi nhỏ về ỏp suất ( V nhỏ). Phản ứng trao đổi thường là những nhiệt kế địa chất tốt vỡ chỳng cú sự thay đổi V nhỏ. Cỏc phản ứng của những khoỏng vật cú sự thay thế đồng hỡnh của cỏc nguyờn tố được dựng rất phổ biến bởi sự thay thế đồng hỡnh phụ thuộc rất lớn vào nhiệt độ. Điều này cú thể lớ giải nhƣ sau:
Với khoỏng vật (A,B) XOZ là hỗn hợp đồng hỡnh của hai hợp phần: A=A XOZ