РОБОЧА НАВЧАЛЬНА ПРОГРАМА

 Предмет – петрографія магматичних процесів

 Спеціальність – геохімія, 0803

  Факультет – геологічний           Форма навчання – денна

№ семестра	Кількість Аудит. годин	В тому числі	Заліки	Іспити
		Лекцій          Практ
VІІІ    Всього	56 56	56 56		2         2

  Склав – професор К.І.Свєшніков

1.Вступ. Головні проблеми вивчення магматичних та метаморфічних процесів, роль фізико–хімічних досліджень. Зміст предмету “основи фізичної геохімії і петрології”. Історія розвитку науки, співвідношення її з іншими галузями геологічних наук, методи досліджень (експерименти, розрахунки та моделювання, побудова діаграм).

2.Фактори, які зумовлюють процеси метаморфізму та магматизму – всебічний тиск, стрес, температура,  глибина протікання процесів, роль радіоактивного тепла, розчини, походження води в глибинних умовах, типи метаморфізму, зв`язок метаморфічних та магматичних процесів, головні причини проявів метаморфічних та магматичних процесів.

3.Головні поняття термодинаміки в приміненні до ендогенних процесів. Поняття системи ізольованої, закритої, відкритої, фази, компонента, екстенсивних (маса, об`єм, ентропія) та інтенсивних (температура, тиск, концентрація, хімічний потенціал, питома вага) параметрів систем, поняття рівноваги та прирощення енергії в системі, стабільний та метастабільний стан геологічних систем. Принцип ЛеШательє. Вплив температури та тиску на ендогенні процеси, роль газової фази в закритих та відкритих системах. Шляхи встановлення рівноваги в геологічних системах – поліморфні перетворення, обмінні реакції, ізоморфізм, перекристалізація. Швидкість протіканни реакцій, енергія активації реакцій. Правило фаз Гольдшміта, фактори стану системи, інертні та рухомі компоненти, ряди відносної рухливості компонентів за Коржинскьким. Поняття локальної рівноваги в системі (врівноважені системи). Правило фаз Гіббса. Типи діаграм при фізико–хімічних дослідженнях.

4.Фізико–хімічні дослідження метаморфічних процесів.

4.1. Дослідження мінеральних парагенезисів в метаморфічних породах. Правило фаз Гіббса в приміненні до метаморфічних утворень (система андалузит – силіманіт – дістен). Правило фаз за Коржинським в приміненні до метасоматичних утворень. Питання кінетики метаморфічних процесів. Теоретичні положення парагенетичного аналізу. Лінійні та трикутні барицентричні діаграми “склад – парагенезис”. Мінеральні парагенезиси в метаморфізованих карбонатних породах, типи роговиків за Гольдшмітом. Розрахунок мінеральних парагенезисів в системах з одним інертним компонентом (система “магнетит – пірит – піротин” для мінералів заліза), з двома інертними компонентами (система “альбіт – калішпат – кварц – мусковіт” для грейзенізованих порід), з трьома інертними компонентами (система “доломіт – шпінель – нефелін – флігопіт – олівін” на прикладі метасоматитів по доломітам, за Коржинським).

4.2.Роль летючих компонентів при метаморфічних процесах. Роль води, вуглекислоти, тиск флюїдної фази, реакції гідратації – дегідратації, карбонатизації – декарбонатизації, спільна дія водно–вуглекислого флюїду. Окисно–відновні реакції. Системи “кальцит – кварц – воластоніт”, “кальцит – тальк – доломіт”, “гранат – магнетит – гематит”. Явища серпентинізації в умовах метаморфізму та метасоматозу, парагенезиси мінералів магнію в залежності від тиску летючих компонентів, парагенезиси мінералів кальцію в залежності від тиску летючих компонентів.

4.3.Геологічні дослідження метаморфічних утворень. Проблеми і методи досліджень метаморфічних порід в польових умовах – картування за ізоградами, методи реконструкції вихідного складу товщ (роботи М.П.Семененко), виділення метаморфічних формацій, моно– та поліфаціальні метаморфічні комплекси, методи досліджень ультраметаморфічних утворень. Методи визначення температур метаморфічних процесів – дослідження газово–рідких включень в мінералах (роботи І.Т.Бакуменко, А.А.Сіворонова та ін.),  вивчення розподілу розсіяних елементів між співіснуючими мінералами (гранат–біотитовий геотермометр Л.Л..Перчука),  дослідження температур розпаду твердих розчинів в піроксенах.

5.Фізико–хімічні дослідження магматичних процесів.

5.1.Типи процесів плавлення та кристалізації в двохкомпонентних магматичних системах. Евтектичне (система “лейцит – анортит”), конгруентне (система “нефелін – кремнезем”), інконгруентне (система “олівін – кварц”, “лейцит – кварц”) плавлення та кристалізація. Правило фаз в приміненні до конденсованих магматичних систем. Ліквація, 5 типів систем з твердими розчинами, система “калійовий польовий шпат – альбіт”.

5.2.Трьохкомпонентні конденсовані магматичні системи. Відображення процесів кристалізації на трикутних діаграмах, пограничні криві ( “температурні долини”), евтектична (система “сфен – воластоніт – анортит”),  конгруентна , інконгруентна (системи “лейцит – анортит – кремнезем”, “олівін – анортит – кремнезем”) кристалізація, визначення шляхів кристалізації та кількісних співвідношень між фазами систем, лінії Алькемаде, трикутники фаз. Кристалізація систем з твердими розчинами (система “діопсид – альбіт – анортит”).

5.3.Системи в умовах змінного тиску. Залежність зміни об`єму систем від змін тиску та температури (система “H₂O”), геотермічний градієнт під океанами та континентами. Зміна шляхів плавлення та кристалізації в системах зі змінним тиском (система “діопсид – альбіт – анортит”, “плагіоклази”, “нефелін – кварц”, “олівін – нефелін – кварц”, “калі шпат – альбіт”), вплив зміни тиску флюїдів води та вуглекислоти.

5.4.Головні магматичні процеси з точки зору фізико–хімічних досліджень. Стан питання – зв`язок магматичних і тектонічних процесів, проблеми походженя сукупностей (асоціацій) магматичних порід (причини виникнення різних асоціацій, причини виникнення різновидів порід в межах однієї асоціації).  Система “мантія – розплав” (методи дослідження  мантійної речовини, імовірний склад та будова мантії, дані про латеральну неоднорідність мантії, процеси виплавлення розплавів з мантії, поняття вихідного розплаву та реститу, когерентні та некогерентні хімічні елементи). Виплавлення та кристалізація розплавів в умовах повної рівноваги, в умовах повного фракціонування, підйом розплавів та асиміляція оточуючої речовини. Кристалізаційна диференціація розплавів, реакційний ряд Боуена. Часткове плавлення мантійного субстрату. Дослідження еволюції магматичних розплавів петрогеохімічними методами.

5.5.Проблеми походження магматичних асоціацій різного складу. Проблеми походження ультраосновних порід в складі різних асоціацій, ортомагматичні та реститові серії.  Проблеми походження офіолітових, лерцолітових, коматіітових та кімберлітових асоціацій. Проблеми походження вулканічних серій основного складу (толеітової, вапнисто–лужної, сублужної), базальтовий тетраедр. Співвідношення вулканічних та плутонічних серій основного складу (діаграми “залізо – магній – кальцій”). Проблеми виникнення розшарованих габроїдних масивів та анортозитових масивів. Проблеми походження автохтонних та алохтон них гранітоїдних тіл , діаграма “альбіт – ортоклаз – кварц”, проблеми походження високо глиноземних та сублужних гранітоїдів. Проблеми виникнення та еволюції лужних розплавів, діаграма “нефелін – кальсіліт – кремнезем”. Проблеми систематики магматичних серій.

 

Література

 

Жариков В.А. Основы физико–химической петрологии. М., изд. МГУ, 1975.

Заварицкий А.Н., Соболев В.С. Физико–химичские основы петрогрпфии изверженных горных пород. М., госгеолтехиздат, 1961.

Земная кора и верхняя мантия. М., Мир. 1972.

Йодер Х.С., Тилли К.Э. Происхождение базальтовых магм. М., Мир, 1965.

Когарко Л.Н. Проблемы генезиса агпаитовых магм. М., Наука, 1977.

Коржинский Д.С. Физико–химические основы анализа парагенезисов минералов. М., изд. АН СССР, 1957.

Магматические горные порощы. Эволюция магматизма в рстории Земли. М., Наука, 1987.

Николаев В.А., Доливо–Добровольский В.В. Основы теории процессов магматизма и метаморфизма. М., госгеолтехиздат, 1961.

Перчук Л.Л. Термодинамический режим глубинного петрогенеза. М., Гаука, 1973.

Петрология верхней мантии/ Д.Х.Грин, А.Е.Рингвуд и др. М., Мир, 1968.

Хьюджес Ч. Петрология изверженных пород. М.,Недра, 1988.

Шинкарев Н.Ф., Иваников В.В. Физико–химическая петрология изверженных пород. Л., Недра, 1983.

Элерс Э. Интерпретация фазовых диаграмм в геологии. М., Мир, 1975.