Оценка условий формирования метаморфических пород методом термодинамического моделирования

№2 (2013)

Чудненко К.В., Авченко О.В.

УДК 552.4.072:681.3

АннотацияОб авторахСписок литературы
Предложен способ оценки условий образования минеральных ассоциаций метаморфических пород на основе решения обратной задачи термодинамического моделирования. Входные данные задачи включают химический состав породы, параметры минералов, возможные сценарии изменения состава внешнего метаморфогенного флюида и интервалы Р-Т условий минералообразования. Верификацией результатов моделирования служит сопоставление набора и состава минералов в модельном парагенезисе с реально наблюдаемой минеральной ассоциацией и сравнение рассчитанных Р-Т условий с показаниями известных геотермобарометров.

Работа поддержана Интеграционным проектом СО и ДВО РАН № 12 (12-I-СУ-08-014).

Чудненко Константин Вадимович, доктор геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией физико-химического моделирования Института геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН. 664033, г. Иркутск, ул. Фаворского, д. 1А. E-mail: chud@igc.irk.ru

Авченко Олег Викторович, доктор геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией метаморфических и метасоматических формаций Дальневосточного геологического института ДВО РАН. 690022, г. Владивосток, пр-т 100-летия Владивостоку, д. 159. E-mail: sirenevka@mail.ru

  1. Авченко О.В. Минеральные равновесия в метаморфических породах и проблемы геобаротермометрии. –М. : Наука, 1990. – 182 с.
  2. Авченко О.В., Чудненко К.В., Александров И.А. Основы физико-химического моделирования минеральных систем. – М. : Наука, 2009. – 229 с.
  3. Авченко О.В., Чудненко К.В., Александров И.А., Худоложкин В.О. Адаптация программного комплекса «СЕЛЕКТОР-С» к решению проблем петрогенезиса метаморфических пород // Геохимия. – 2011. –Т. 49 – № 2. – С. 149-164.
  4. Авченко О.В, Чудненко К.В., Худоложкин В.О., Александров И.А. Окислительный потенциал и состав метаморфогенного флюида как решение обратной задачи выпуклого программирования // Геохимия. – 2007. – № 5. – С. 547-558.
  5. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. –М. : Наука, 1978. – 400 с.
  6. Дуда Р., Харт П. Распознавание образов и анализ сцен. – М. : Мир, 1978. –510 с.
  7. Перчук Л.Л. Магматизм, метаморфизм и геодинамика. – М. : «Наука», 1993. – 190 с.
  8. Чудненко К.В. Термодинамическое моделирование в геохимии: теория, алгоритмы, программное обеспечение, приложения. – Новосибирск : Изд-во «Гео», 2010. – 287 c.
  9. Ту Дж., Гонсалес Р. Принципы распознавания образов. – М. : Мир, 1978. – 410 с.
  10. Connolly J.A.D., Petrini K. An automated strategy for calculation of phase diagram sections and retrieval of rock properties as a function of physical conditions // Journal of Metamorphic Geology. – 2002. – V. 20. –P. 697-708.
  11. Connolly J.A.D. Computation of phase equilibria by linear programming: a tool for geodynamic modeling and its application to subduction zone decarbonation // EPSL. – 2005. – V. 236. – P. 524-541.
  12. Dachs E. PET: Petrological elementary tools for mathematics // Computers & Geosciences. – 1998. –V. 24. – № 3. – P. 219-235.
  13. De Capitani C., Petrakakis K. The computation of equilibrium assemblage diagrams with Theriak/Domino software // American Mineralogist. – 2010. – V. 95. –P. 1006-1016.
  14. Diener J.F.A., Powell R., White R.W., Holland T.J.B. A new thermodynamic model for clino- and orthoamphiboles in the system Na2O-CaO-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O-O // Journal of Metamorphic Geology. – 2007. –V. 25. – P. 631-656.
  15. Eriksson G., Hack K. ChemSage – A computer program for the calculation of complex chemical equilibria // Metallurg. Trans. – 1990. – V. 21B. – P. 1013-1023.
  16. Greenberg J.P., Weare J.H., Harvie C.E. An equili-brium computation algorithm for complex highly nonideal systems. Application to silicate phase equilibria // High Temperature Science. – 1985. – V. 20. – P. 141-162.
  17. Herrmann W., Berry R.F. MINSQ – a least squares spreadsheet method for calculation mineral proportion from whole rock major element analyses // Geochemistry: Exploration, Environment, Analysis. – 2002. –V. 2. – P. 361-368.
  18. Powell R., Holland T. Course Notes for «THERMOCALC Workshop 2001: Calculating metamorphic Phase Equilibria» (on CD-ROM), 2001 (http://www.metamorph.geo.uni-mainz.de/thermocalc/).
  19. Tajcmanova L., Connolly J.A.D., Cesare B. A thermodynamic model for titanium and ferric iron solution in biotite // Journal of Metamorphic Geology. – 2009. –V. 27. – P. 153-165.
  20. Takeno N. FLASK-SG: A program to compute chemical equilibria in metamorphic petrology // Computers & Geosciences. – 2001. – V. 27. – P. 1179-1188.

Ключевые слова: термодинамическое моделирование, распознавание образов, метаморфические породы, парагенезис, минералообразование.

Раздел: Моделирование геообъектов и геопроцессов