Все о геологии Геовикипедия 
wiki.web.ru 
   
 Все о геологии  Конференции: Календарь / Материалы  Каталог ссылок    Словарь       Форумы        В помощь студенту     Последние поступления
Статьяnstab-mainСтатья ОбсуждениеtalkОбсуждение Просмотр  

Геологический факультет МГУ:Экспериментальная и техническая петрология

Курс читается студентам кафедры петрологии геологического факультета МГУ в 5-ом семестре сотрудниками лаборатории экспериментальной и технической петрологии.
"Общая информация о лаборатории"
"Персонал лаборатории"

Объём курса 72 часа лекций-семинаров с демонстрацией техники и методических приемов экспериментальной и технической петрологии.
Форма контроля. Проверка домашних заданий, защита отчёта по эксперименту,контрольные работы; курс завершается экзаменом.

Программа курса

Содержание

Эксперимент и его место в петрологии

Физико-химическая петрология и метод физико-химического моделирования. Эксперимент как единственный источник количественной информации. Взаимодействие петрологических данных, эксперимента и термодинамических расчетов. Необходимость собственного экспериментального направления в петрологии. Цели экспериментальных исследований в петрологии и предметы экспериментальной и технической петрологии. Задачи экспериментальной и технической петрологии. Классификация экспериментальных исследований в петрологии. Используемая аппаратура и пределы условий, которые могут быть моделированы на различных типах аппаратов. Обобщенное содержание экспериментального исследования.

Петрогенезис и экспериментальные исследования

Проблемы магматизма

Круг систем, представляющих интерес для петрологии магматических пород. Значение экспериментов в "сухих" системах при атмосферном давлении. Теория фракционной кристаллизации Н.Л.Боуэна. Роль реакционных отношений между минералами. Температурные минимумы и максимумы как барьеры дифференциации. Применение принципов Боуэна для моделей зарождения магм. Роль давления в изменениях фазовых отношений и термальных барьеров при плавлении (кристаллизации). Несоответствие составов магм и образующихся из них горных пород. Роль воды в магмах. Петрологическое значение силикатно-солевых систем. Подходы к пониманию рудогенерирующей способности магм и источников рудного вещества магматогенных месторождений.

Проблемы метаморфизма

Метаморфические процессы, круг систем и проблем, решаемых экспериментально. Каталитическая роль флюидов. Квазиравновесность метаморфических парагенезисов. Минеральные реакции - ключи к реконструкции параметров метаморфизма. Минеральная термобарометрия. Петрогенетические сетки. "Твердофазовые" минеральные реакции. Реакции гидратации-дегидратации, карбонатизации-декарбонатизации и основанные на них системы метаморфических фаций. Ограничения их применения. Определение составов метаморфических флюидов по равновесиям с участием газовой фазы. Петрологическое значение и экспериментальное изучение реакций окисления-восстановления. Использование диффузии элементов в минералах для оценок длительности минералообразующих процессов.

Проблемы метасоматизма

Круг систем и проблем, решаемых при экспериментальном моделировании метасоматоза. Два подхода к экспериментальному изучению метасоматизма. Достижения в моделировании образования природных метасоматических колонок. Неочевидные экспериментальные результаты. Оценка времени формирования метасоматической зональности. Проблема связи метасоматитов и оруденения. Использование методов изучения и моделей образования метасоматической зональности для изучения механизмов взаимодействия магм с вмещающими породами.

Состояние вещества в глубинах Земли

Физико-химические параметры земной коры и верхней мантии. Фазовое состояние вещества в условиях больших глубин и петрологическая роль его изучения. Закономерности изменения кристаллической структуры и внутрикристаллического распределения элементов твердых веществ при высоких температурах и давлениях и их петрологическое значение. Поведение расплавов при высоких температурах и давлениях: изменение физических свойств, растворимости летучих и солевых компонентов. Отделение флюидов и флюидных расплавов от магм. Современное понимание структуры силикатных расплавов. Полимеризация и деполимеризация силикатных расплавов. Кислотно-основное взаимодействие в расплавах. Закономерности смещения котектических линий. Особенности экспериментальных методов изучения расплавов. Особенности состояния поровых растворов при параметрах минералообразования в земной коре и верхней мантии. Методы исследования высокотемпературных растворов. Движение поровых растворов сквозь толщи горных пород.

Эксперимент в изучении прикладных проблем

Появление и развитие прикладного направления в петрологии. Объекты и задачи направления. Элементы сходства и отличия искусственных каменных материалов и природных горных пород.

Технологии, основанные на кристаллизации из расплава

  1. Производство стекла
  2. Производство ситаллов
  3. Петрургия
  4. Пирометаллургия
  5. Производство плавленых литых огнеупоров
  6. Взаимодействие техногенных расплавов с огнеупорами
  7. Другие технологии

Технологии, основанные на взаимодействии кристаллического вещества с водными растворами

  1. Гидрометаллургия
  2. Гидротермальный рост кристаллов

Технологии, основанные на твердофазовых реакциях

  1. Производство огнеупоров методом спекания
  2. Производство тонкой и специальной керамики.
  3. Производство и применение вяжущих веществ

Вклад экспериментальной и технической петрологии в экологические проблемы

"Геологические" масштабы техногенной деятельности человечества. Основные принципы обезвреживания отходов. Вклад экспериментальной петрологии в создание устойчивых матричных материалов. Применение принципа фазового и химического соответствия при захоронении.

Методы и техника эксперимента

Общие принципы организации экспериментальной лаборатории

Меры безопасности

Техника эксперимента

  1. Главные типы аппаратов высоких температур и давлений
  2. Создание температуры
  3. Измерение температуры
  4. Регулировка температуры
  5. Создание давления
  6. Удержание давления
  7. Конструкционные приемы создания сверхвысоких давлений
  8. Измерение давления

Проведение эксперимента

  1. Планирование
  2. Исходные вещества.
  3. Ввод в режим и поддержание заданных параметров опытов.
  4. Химические условия эксперимента.
  5. Наблюдения в процессе опыта.
  6. Вывод из режима.
  7. Разгрузка опытов.
  8. Ведение лабораторного журнала.
  9. Критерии равновесия.

Обработка результатов экспериментов

Представление и хранение данных Простейшие приемы математической обработки. Эксперимент и термодинамические расчеты

Вопросы к экзамену

Вопросы к экзамену по технической и экспериментальной петрологии

Основная литература по курсу

  1. "Экспериментальная и техническая петрология (Авторы: Е.Н.Граменицкий, А.Р.Котельников, А.М.Батанова, Т.И.Щекина, П.Ю.Плечов)
  2. Методическое руководство к занятиям по курсу "Экспериментальная и техническая петрология" (Граменицкий Е.Н., Котельников А.Р., Щекина Т.И., Батанова А.М.)
  3. Белянкин Д.С., Иванов Б.В., Лапин В.В. Петрография технического камня, Москва, Издательство Академии Наук СССР, 1952 год, 583 стр.

Последнее изменение этой страницы: 11:02, 6 октября 2009.
К этой странице обращались 3829 раз.
Rambler's Top100