Frakční krystalizace (geologie)

Frakční krystalizace je odstranění a segregaci z rozpustit minerální sraženiny; s výjimkou zvláštních případů, odstranění krystaly mění složení magmatu. V podstatě frakční krystalizace je odstranění počátku tvořil krystaly z původně homogenní magma (například tím, že gravitace vypořádání) tak, že tyto krystaly jsou zabráněno v další reakci s zbytkové taveniny. Složení zbývající taveniny se v některých složkách relativně vyčerpává a v jiných obohacuje, což vede k vysrážení sekvence různých minerálů.

Frakční krystalizace v silikátových tavenin (překvapivě) je komplexní ve srovnání s krystalizace v chemické systémy při konstantním tlaku a složení, protože změny tlaku a složení mohou mít dramatické dopady na magma evoluce. Přidání a ztráta vody, oxidu uhličitého a kyslíku patří mezi kompoziční změny, které je třeba vzít v úvahu. Například parciální tlak (těkavosti) vody v silikátových taveninách může být prvořadý význam, stejně jako v blízkosti-solidus krystalizace magmat ze žuly složení. Krystalizace sekvence oxid minerály, jako například magnetit a ulvospinel je citlivý na kyslík fugacity z roztaje, a separace oxidu fází může být důležitým kontrolu koncentrace oxidu křemičitého ve vyvíjející se magma, a může být důležité v andezit genesis.

Experimenty poskytly mnoho příkladů složitosti, které řídí, které minerál krystalizuje nejprve jako tavenina ochlazuje kolem liquidus.

jeden příklad se týká krystalizace tavenin, které tvoří mafické a ultramafické horniny. MgO a SiO2 koncentrace v taveninách jsou mezi proměnnými, které určují, zda forsterite olivín nebo enstatite pyroxenu se vysráží, ale obsah vody a tlak jsou také důležité. V některých skladbách, při vysokých tlacích bez vody krystalizace enstatite je favorizoval, ale v přítomnosti vody, při vysokých tlacích, olivín je favorizoval.

Granitických magmat poskytují další příklady, jak taje obecně podobné složení a teplotě, ale na jiný tlak, může krystalizovat různé minerály. Tlak určuje maximální obsah vody magmatu žulové kompozice. Vysoké teploty frakční krystalizace relativně vodou-špatná žulových magmat může produkovat jeden-alkalické živce žuly, a nižší-teplota krystalizace relativně vodou-bohatý magma může produkovat dva-živec žula.

během procesu frakční krystalizace se taveniny obohacují o nekompatibilní prvky. Proto, znalost krystalizační sekvence je rozhodující pro pochopení toho, jak se tavné kompozice vyvíjejí. Textury hornin poskytují postřehy, jak je dokumentováno na počátku roku 1900 Bowenovou reakční sérií. Příkladem takové textury, týkající se fractioned krystalizace, je mezikrystalové (také známý jako intercumulus) textury, které rozvíjet všude tam, kde minerální krystalizuje později než okolní matrix, tedy plnění, které zbyly intersticiální prostor. Různé oxidy chrómu, železa a titanu vykazují takové textury, jako je intergranulární chromit v křemičité matrici. Experimentálně stanovené fázové diagramy pro jednoduché směsi poskytují vhled do obecných principů. Numerické výpočty se speciálním softwarem jsou stále více schopny přesně simulovat přirozené procesy.