Khoỏng vật olivin tạo dóy đồng hỡnh, hoà tan hoàn toàn ở mọi nhiệt độ (H. 42).
18901800 1800 1600 1600 1400 1400 1200 1200 Forsterite Fayalite M1 L S T T Hỡnh 25.
Tập tớnh của một hỗn hợp forsterit-fayalit. Vựng xỏm: khi tinh thể vừa xuất hiện trong mụi trường thỡ được tỏch ra ngay..(Bowen N.L. & Schairer J.K. 1932)
Mg SiO2 4 MgSiO3 SiO2
18001600 1600 1550 Lỏng+silica Lỏng+pyroxen Lỏng Lỏng+forsterite Forsterite+ Pyroxen T T Hỡnh 26.
Giản đồ kết tinh của thể lỏng trong hệ SiO2-Mg2SiO4 (Bowen N.L, Andersen O.
& Greig J.W. 1964)
Thực nghiệm thứ nhất. Hỗn hợp M1 gồm 55% forsterit (Mg2SiO4) và 45% fayalit (Fe2SiO4) được nung núng chảy.
Hạ nhiệt độ của thể lỏng một cỏch tuần tự, sao cho cú được sự cõn bằng tại từng thời điểm; ta sẽ thu được một khoỏng vật olivin duy nhất với cụng thức: forsterit 55%, fayalit 45% (xem H.18).
+ Thực nghiệm thứ hai. Nếu ta thu lấy những tinh thể ngay khi nú xuất hiện, thỡ ta đó làm cho chất lỏng nghốo Mg đi, bởi vỡ chớnh những tinh thểđầu tiờn này chứa Mg ở hàm lượng cao. Trong điều kiện ấy, thành phần cỏc tinh thể sinh ra sau này sẽ
biến thiờn về phớa cực fayalit. Mụi trường sẽ biến hết thành thể rắn ở một nhiệt độ thấp hơn so với nhiệt độ mà thể rắn đạt tới trong thực nghiệm đầu tiờn. Như vậy, trong trường hợp olivin, sự cỏch ly olivin giàu forsterit khỏi mụi trường sẽ khiến cho nú phỏt sinh olivin giàu fayalit.
+ Thực nghiệm thứ ba. Nếu hỗn hợp forsterit và fayalit núng chảy và cú một ớt thạch anh thờm vào, ta nhận thấy tinh thể xuất hiện lần đầu sẽ giàu forsterit hơn hỗn hợp ban đầu. Thay vỡ tham gia kết tinh olivin, như thực nghiệm thứ hai để biến thiờn về cực fayalit, cỏc tinh thể forsterit sớm này sẽ tỏc dụng với SiO2 (H.26). Pyroxen (enstatit MgSiO3) xuất hiện. Nếu mụi trường giàu silic thỡ pyroxen sẽ kết hợp với thạch anh; nếu khụng nú sẽ kết hợp với forsterit.Với sự cú mặt của SiO2 và enstatit, fayalit sẽ khụng bền vững và sẽ biến mất khỏi mụi trường để nhường chỗ cho cỏc pyroxen khỏc. Từ thực nghiệm này ta nhận thấy, khi cú mặt silica, olivin cú thể cho ra đời pyroxen.
- Sự xuất hiện lần lượt của cỏc khoỏng vật fema khỏc (H.27).
Nếu mụi trường cú những nguyờn tố cần thiết (Ca, K v.v..) thỡ đến lượt enstatit sẽ khụng bền vững trong sự cú mặt của SiO2 và sẽ cho amphibol. Rồi chớnh khoỏng vật này, khụng bền vững khi cú SiO2, sẽ nhường chỗ cho mica. Nếu cũn sút, thỡ SiO2 sẽ kết tinh ở khoảng 900oC ở dạng thạch anh. Đõy là phản ứng giỏn đoạn. Gọi là loạt vỡ những khoỏng vật sinh sớm chỉ là quỏ độ, nú giỏn đoạn là do cỏc khoỏng vật khụng cựng cấu trỳc tinh thể.
6.2. Loạt phản ứng liờn tục của alumo-silicat (nhúm sial) alumo-silicat (nhúm sial)
- Feldspat plagioclas: (anortit CaAl2Si2O8 – albit NaAlSi3O8): CaAl2Si2O8 – albit NaAlSi3O8): alumo-silicat Ca và Na (H.2.45). Những khoỏng vật này thuộc một dóy đồng hỡnh, chỳng hũa tan ở mọi nhiệt độ Ab-An.
Nếu ta lấy hỗn hợp của albit và anortit với tỷ lệ biết trước 55%An + 45%Ab, cựng với sự giảm nhiệt độ liờn tục, cỏc tinh thể thu được sẽ cú
pyro xen m ica olivin am phibol T cao T thấp Hỡnh 27.
Loạt phản ứng giỏn đoạn của khoỏng vật fema
cựng thành phần đỳng với tỷ lệ Ab/An của hỗn hợp.Hai trường hợp phải xem xột tuỳ theo tốc độ của phản ứng:
a/ Nếu hạ nhiệt độ chậm, tinh thể kết tinh sớm sẽ phản ứng hoàn toàn với thể lỏng bao quanh và đối với hỗn hợp 55% An và 45 Ab, một plagioclas duy nhất thu được là labrador: An 55. Trong điều kiện động học này, với cựng tỷ lệ Ab/An, nếu mụi trường cú những nguyờn tố cho phộp amphibol phỏt sinh, thỡ Ca sẽ tỏch một phần khỏi mạng tinh thể plagioclas để nhập vào mạng của amphibol. Dóy đồng hỡnh của plagioclas nghốo Ca sẽ biến thiờn về phớa giàu Ab hơn so với hỗn hợp đó thử nghiệm.
b/ Nếu nhiệt độ hạ nhanh, tinh thể kết tinh sớm, thể lỏng sẽ khụng phản ứng hoàn toàn với nhau nữa; cỏc nguyờn tố chứa trong tinh thể sẽ khụng kịp trao đổi với cỏc nguyờn tố chứa trong thể lỏng. Tinh thể xuất hiện đầu tiờn sẽ giàu Ca (anortit), thể lỏng lại giàu Na. Cựng với sự hạ nhiệt độ, tinh thể lớn lờn giữa mụi trường lỏng ngày càng giàu Na. ở nhiệt độ kết tinh của hỗn hợp trong điều kiện cõn bằng, từ thể lỏng cũn lại sẽ phỏt triển một vỏ bọc mới giàu Na nhất cho tinh thể.Đến khi thể lỏng cạn hết, cỏc lớp vỏ càng về sau càng giàu Na (albit hơn). Ta cú hiện tượng đới trạng của plagioclas.
Loạt phản ứng của plagioclas là loạt liờn tục. Gọi là loạt, vỡ giữa khoỏng vật sinh ra đầu tiờn và khoỏng vật sinh ra sau chútcú sự chuyển húa tuần tự. Loạt được coi là liờn tục, do cỏc khoỏng vật của dóy đều cú chung một kiểu sắp xếp nguyờn tử.
NaAlSi O3 5 CaAl Si2 O2 2 3
100% 50 100%Albite Anortite Albite Anortite 1553 1500 1400 1300 1200 1100 1120 Lỏng +tin h th ể Hỡnh 28.
Giản đồ kết tinh của một thể lỏng trong hệ albit-anortit. Màu xỏm : Tinh thể plagioclas giàu anortit được tỏch ngay, khi vừa xuất hiện trong mụi trường.(Bowen N.L. 1913)
Felspat K-Na Pertit P H O = 2 Kbar2 1000 800 600 KAlSi O3 8 NaAlSi O3 8 Orthoclas Albit T T Hỡnh 29.
Hỗn hợp orthoclas-albit. Đường cong với điểm cực tiểu được xỏc lập cho ỏp suất hơi nước lớn hơn 2 kbar. Đường cong một cấu tử tỏch riờng vựng pertit khỏi vựng feldspat K-Na.(Dercorut J. & Paquet J. 1979) Lỏng + Leucit Lỏng+ Thạch anh Fk+Lỏng Fk+Thạch anh Leucit +Fk 100% 50 100% KAlSi O KAlSi O SiO2 6 3 8 2
1150 990 990 1713 1686 T T Hỡnh 30.
Giản đồ kết tinh của thể lỏng trong hệ KAlSi2O6-SiO2. (Fk: fenspat kali). (Schairer J.K. & Bowen N.L. 1947)
- Feldspat kiềm (H.29): Orthoclas KAlSi3O8 và albit NaAlSi3O8
Khi mụi trường ban đầu chứa KAlSi3O8 và NaAlSi3O8 ở hàm lượng xấp xỉ và ở nhiệt độ rất cao, thỡ một feldspat sẽ kết tinh, một dung dịch rắn của feldspat Na và feldspat K. Lỳc nhiệt độ hạ xuống hai khoỏng vật này tỏch nhau ra và cỏc mảng feldspat K cựng tồn tại với cỏc mảng feldspat Na trong cựng một tinh thể. Đú là
pectit thường gặp trong cỏc đỏ sõu, granit và biến chất.
- Feldspatit (H.30). Ta lấy leucit làm thớ dụ để khảo nghiệm. Nú sẽ khụng bền vững nữa khi cú mặt SiO2 và khi nhiệt độ hạ xuống (H.27).