- ∑ CP ch tp hn ng
4.3.Câ nb ng solvus (phân rã dung d ch c ng)
A NH IT Á PK 4.1 C s lý thuy t
4.3.Câ nb ng solvus (phân rã dung d ch c ng)
đi n hình là h OPx - CPx th hi n trên hình 4.16. Phân rã dung d ch c ng hai pyroxen là m t đ i t ng r t đ c chú ý trong các nghiên c u th c nghi m và lý thuy t m t ph n vì OPx và CPx c ng sinh trong m t kho ng r t r ng c a đi u ki n thành t o các đá giàu Mg và Fe c a v c ng nh manti trên.
M t trong nh ng khó kh n v m t nhi t đ ng v n có đ i v i d ng đa nhi t - áp k này là do chúng kéo theo hi n t ng phân rã dung d ch c ng do đó đi u ki n lý t ng khó có th áp d ng đ c. Các nhà nghiên c u đã c g ng đáng k đ phát tri n các mô hình dung d ch cho pyroxen. M t s tác nhân làm ph c t p vi c s d ng phân rã pyroxen làm đa nhi t - áp k . Th nh t, s có m t c a pha th ba pigeonite (CPx th p Ca) nhi t đ cao và áp su t th p; th hai là, h không hoàn toàn là h hai c u t : pyroxen t nhiên trong các đá phún su t là dung d ch c a các c u t Mg, Ca và Fe. S có m t c a Fe là m t v n đ vì nh ng khó kh n trong th c nghi m c a h có ch a Fe. Nh ng khó kh n đó là c hai d ng Fe2+ và Fe3+ có xu h ng hòa tan vào thành các ng platin th ng dùng trong th c nghi m và th ng Fe2+ ho c b oxy hóa thành Fe3+ hay b kh thành Fe kim lo i tùy thu c vào fugacity c a oxy. Thêm vào đó là các c u t khác nh Na và Al th ng có m t trong pyroxen.
M c dù s ph c t p c a nó, h này v n đ c mô hình hóa thành công nh s d ng mô hình dung d ch đ i x ng do Wood phát tri n (1987). Ca2+ ch có m t trong các v trí M2, trong khi Fe và Mg có th chi m các v trí khác. B qua pigeonite và các c u t khác v i Ca, Mg và Fe chúng ta có th xem xét pha tr n trong các v trí M2 và M1 nm t cách riêng r . Pha tr n trong v trí M2 có th xem nh là dung d ch ba c u t Mg, Fe và Ca. Trong dung d ch ba c u t đ i x ng g m các c u t A, B, C, ho t đ c a các c u t có th đ c tính toán t :
2 AB 2 AC
G G
ln A BW CW B C( GAB GAC GBC)
RT γ = X +X +X X W +W −W 4.14
v i WGAB- thông s t ng tác hai c u t t A - B v.v... Pha tr n Mg và Fe gi a M1 và M2 đ c xem xét nh là ph n ng trao đ i đ n thu n:
2 1 1 2
M M M M
Fe +Mg qFe +Mg
v i ∆H = 29,27 kJ/mol và ∆S = 12,61 j/mol. S d ng cách ti p c n này, Wood đã tính toán s ph thu c T phân rã dung d ch c ng th hi n trên hình 4.3. Mô hình này khá phù h p v i s li u th c nghi m cho pyroxen giàu Mg nh ng l i sai l ch đáng k v i pyroxen giàu Fe.
H. 4.3. So sánh t ng quan pha gi a CPx và OPx theo k t qu tính toán (đ ng li n) và th c nghi m (đ ng đ t đo n) trên t giác pyroxen là m t ph n c a h CaSiO3–MgSiO3–FeSiO3: Di - diopsit, En - enstantit, Hd - hedenbergite, Fs: ferrosilite. Các đ ng cho th y gi i h n c a dung d ch c ng theo nhi t đ (0C). Theo k t qu th c nghi m dung d ch c ng hoàn toàn
trong đ i di n đ u cu i thành ph n Fe nhi t đ 7000C.