پترولوژی

1. پترولوژی گردآوری و تدوین: علی اکبر بهاری فر دانشگاه پیام نور، مرکز ابهر

2. مقدمه • این پاورپوینت جهت کمک به یادگیری درس پترولوژی در دانشگاه پیام نور و بر مبنای سرفصلهای درس پترولوژی دوره کارشناسی زمین شناسی تهیه شده است. برای نمایش صحیح فونتها و حروف، استفاده از فونتهای B-Jadid, B-Titr, B-Koodak, B-Nazanin توصیه می شود. در صورت عدم دسترسی به فونتهای مذکور، می توانید از طریق ایمیل درخواست نمائید. • در رابطه با این پاورپوینت، ذکر نکات زیر را ضروری می دانم: • 1- این پاورپوینت، یک فایل کمک درسی است. بنابراین اکیدا توصیه می شود که بموازات کتاب درسی مربوطه مورد استفاده قرار گیرد. • 2- برای تاکید بر نکات مهم در راستای آموزش مجازی، شکل ها بازکشی شده، یا خلاصه شده اند. • 3- رزولیشن شکلها و تصاویر، جهت کاهش حجم فایل به 200 DPI کاهش یافته است. در صورت نیاز به هر شکل با رزولیشن بالاتر با ایمیل تماس بگیرید. • 4- از اساتید محترم و دانشجویان درخواست می کنم موارد نقص، اشتباه یا کاستی را به اینجانب اطلاع دهند تا ویرایش بعدی، با اشکالات کمتری تولید و عرضه شود. مخصوصا با در نظر گرفتن انیمیشن های بکار رفته در نمایش اسلایدها، در صورت بروز مشکل در نمایش آنها، حتما اطلاع دهید. • 5- برای گزارش هر گونه مشکل یا سوال احتمالی را می توانید یکی از آدرس های زیر را استفاده کنید: • ابهر، جاده ترانزیت، دانشگاه پیام نور، گروه زمین شناسی، علی اکبر بهاری فر • baharifar@gmail.com • a_baharifar@pnu.ac.ir • علی اکبر بهاری فر

3. هرگونه تغییر، ویرایش، اطلاع رسانی در مورد این فایل و دیگر فایل های آموزشی اینجانب، به آدرس زیر در دسترس خواهد بود: http://baharifar.abharpnu.ac.ir/

4. مبنای اصلی مطالب:درویش زاده، ع.، 1384: پترولوژی. انتشارات دانشگاه پیام نور، شماره 859 منابع مورد استفاده در تهیه پاورپوینت: معین وزیری، ح.، 1378- پتروگرافی و پترولوژی سنگهای آذرین. انتشارات دانشگاه تربیت معلم. - Cox et al., 1979- Interpretaion of Igneous rocks. - Wilson, 1989- Igneous petrogenises. پاورپوینت های تهیه شده توسط دکتر وینتر در آدرس: http://www.whitman.edu/geology/winter/ پاورپوینت پترولوژی، تهیه شده توسط : دکتر اتردی و دکتر نجف زاده در دانشگاه پیام نور به آدرس: http://pnu.ac.ir/Portal/Home/Default.aspx?CategoryID=5999b821-96cc-4443-a208-fbebb15117a6 نکته: برای جلوگیری از تایپ مجدد و کنترل زمان، متن بسیاری از نوشته ها از فایل پاورپوینت همکار محترم آقای دکتر اتردی، کپی شده اند. بدینوسیله مراتب تشکر خود را نسبت به ایشان اعلام می کنم.

5. نکته مهم از آنجا که شکلهای این فصل عمدتا در نرم افزار پاورپوینت ترسیم شده و insert نشده اند، احتمال دارد در نمایش آنها بهم ریختگی مشاهده شود که بدلیل تغییر فونتها خواهد بود. لذا جهت استفاده بهینه، لازم است فونتهای B در کامپیوتر شما در فلودر Font ویندوز وجود داشته باشد. (این متن با فونت Arial نوشته شده است تا در صورت نداشتن فونتهای لازم، بتوانید آنرا بخوانید.) http://baharifar.ir/

6. فصل سوم فاز دیاگرام ها

7. سیستم های دو تشکیل دهنده که بلور های آن محلول جامد تشکیل می دهند http://baharifar.ir/

8. الف ) حالت کلی : در شکل زیر، حالت کلی یک سیستم دو تشکیل دهنده با محلول جامد را ملاحظه می کنیم. 1553 مذاب 1500 لیکیدوس سولیدوس 1400 T C o پلاژیوکلاز + مذاب 1300 1200 پلاژیوکلاز 1118 چنانکه مشاهده می شود، سیستم های دوتایی با محلول جامد کامل، فاقد نقطه اتکتیک هستند. 1100 20 40 60 80 آلبیت آنورتیت Wt.% آنورتیت http://baharifar.ir/

9. بررسی مسیر تبلور تعادلی در سیستم های دوتایی دارای محلول جامد کامل: مذابی با ترکیب 1 1- تا نقطه a سرد شدن مذاب بدون تبلور بلور 2- با برخورد به منحنی لیکیدوس، در نقطه a اولین بلور پلاژیوکلاز با ترکیب b متبلور می شود. 1 3- با کاهش دما، ترکیب مذاب در امتداد منحنی ag و ترکیب بلورها، در امتداد منحنی bh تغییر می کند. 4- بعنوان مثال: در دمای T2 ترکیب مذاب معادل c وترکیب بلورها معادل d خواهد بود. 1553 مذاب در دمای T3 ترکیب مذاب معادل e وترکیب بلورها معادل f خواهد بود. a 1500 T1 b c 5- تبلور ادامه می بابد تا اینکه در دمای T4 آخرین بلور با ترکیب h از مذابی با ترکیب g متبلور شود. در این حالت مذاب تمام می شود. T2 d e T3 1400 6- با کاهش دما، بلورهای پلاژیوکلاز سرد می شوند. f T C o g پلاژیوکلاز + مذاب T4 h 1300 1200 پلاژیوکلاز 1118 1100 20 40 60 80 آلبیت آنورتیت Wt.% آنورتیت http://baharifar.ir/

10. نکته: اگر تبلور در حال تعادل انجام شود ، بلور های حاصل همگن هستند. اما چون سرعت سرد شدن ماگما بنحوی است که معمولا اجازه تعادل کامل را نمی دهد، معمولا بلورهای پلاژیوکلاز دارای زونینگ هستند. در این حالت، ترکیب میانگین پلاژیوکلاز، معادل مذاب اولیه است. باید به خاطر داشت که در این قبیل سیستم ها ترکیب مایع حاصل از ذوب ، نسبت به جامدی که ازآن به وجود می آید متفاوت است هر جامد دارای درجه حرارت ذوب خاصی است و مایع حاصل مطابق آنچه که روی شکل دیده می شود با ترکیب جامد متناسب است (بر خلاف ترکیبات اتکتیک ). http://baharifar.ir/

11. محاسبه درصد بلور و مذاب: 1 = درصد بلور در نقطه c 1553 مذاب = درصد مذاب در نقطه c a 1500 T1 b c m T2 d e n T3 1400 f T C o g پلاژیوکلاز + مذاب T4 h = درصد بلور در نقطه e 1300 1200 پلاژیوکلاز = درصد مذاب در نقطه e 1118 1100 20 40 60 80 آلبیت آنورتیت Wt.% آنورتیت http://baharifar.ir/

12. تاثیر فشار بخار آب: فشار بخار آب منجر به کاهش دمای سولیدوس و لیکیدوس می شود. این امر منجر به ذوب پلاژیوکلازهای قبلی می گردد. مثلا نقطه L در فشار یک بار جامد است. با افزایش فشار بخار آب به 500 بار، این بلور دچار ذوب شده و پلاژیوکلازی با ترکیب a و مذابی با ترکیب b تولید می کند. با افزایش فشار بخار آب به 4000 بار، بلور L کاملا ذوب خواهد شد. یک بار 500 بار L a b 4000 بار T C o آلبیت آنورتیت http://baharifar.ir/

13. ب) سیستم فورستریت – فایالیت یا الیوین : در این شکل، نحوه ذوب بلوری با ترکیب X را بررسی می کنیم. 1- تا رسیدن به دمای T1 بلورهای گرم می شوند و ذوب رخ نمی دهد. 2- در دمای T1 الیوین شروع به ذوب کرده و مایعی با ترکیب L1 تواید می کند. 3- با ادامه افزایش دما، ترکیب مذاب به سمت L3 و ترکیب جامد به سمت S3 تغییر می کند. بعنوان مثال، در دمای T2 ترکیب مذاب در حد L2 و ترکیب جامد در حد S2 خواهد بود. 4- با رسیدن به دمای T3 آخرین بلور که ترکیب S3 را دارد ذوب شده و مذابی با ترکیب L3 تولید می کند. 5- با افزایش دما، دمای مذاب بالاتر می رود. 1900 مذاب 1800 1700 الیوین + مذاب L3 T3 1600 S3 Temperature (oC) 1500 L2 T2 S2 1400 L1 S1 T1 1300 الیوین 1200 X 1100 Mg2SiO4 Fe2SiO4 Wt. % Fayalite

14. مقایسه مسیر ذوب و تبلور تعادلی چنانکه مشاهده می شود، مسیر ذوب و تبلور تعادلی یکسان است اما جهت آن فرق می کند. مسیر ذوب تعادلی مسیر تبلور تعادلی 1900 مذاب مذاب 1800 1700 الیوین + مذاب الیوین + مذاب 1600 Temperature (oC) 1500 1400 1300 الیوین الیوین 1200 X X 1100 Mg2SiO4 Fe2SiO4 Wt. % Fayalite Wt. % Fayalite

15. در شرایط غیر تعادلی (تبلور تفریقی و ذوب بخشی)، چه اتفاقی می افتد؟ http://baharifar.ir/

16. تبلور تفریقی مذابی با ترکیب 1 1- تا نقطه a سرد شدن مذاب بدون تبلور بلور 2- با برخورد به منحنی لیکیدوس، در نقطه a اولین بلور پلاژیوکلاز با ترکیب b متبلور می شود. 1 3- با کاهش دما، ترکیب مذاب در امتداد منحنی ac و ترکیب بلورها، در امتداد منحنی bd تغییر می کند. 4- بعنوان مثال: در دمای T2 ترکیب مذاب معادل c وترکیب بلورها معادل d خواهد بود. اگر در این لحظه بلورهای تشکیل شده را از محیط جدا کنیم، مانند این است که مذابی با ترکیب c شروع به تبلور کرده است. 1553 مذاب a 1500 b c 5- مذاب c در راستای منحنی ce شروع به تبلور کرده و مثلا در نقطه e ترکیب بلورها معادل f خواهد بود. اگر مجددا در این لحظه بلورها را از محیط خارج کنیم، مانند این است که مذابی با ترکیب e شروع به تبلور کرده است. d e 1400 f T C o 6- مذاب e در راستای منحنی egشروع به تبلور کرده و مثلا در نقطه g ترکیب بلورها معادل h خواهد بود. اگر مجددا در این لحظه بلورها را از محیط خارج کنیم، مانند این است که مذابی با ترکیب g شروع به تبلور کرده است. پلاژیوکلاز + مذاب g h 1300 7- مذاب g در راستای منحنی gmشروع به تبلور کرده و مثلا در نقطه mترکیب بلورها معادل nخواهد بود. اگر مجددا در این لحظه بلورها را از محیط خارج کنیم، مانند این است که مذابی با ترکیب mشروع به تبلور کرده است. m n 1200 پلاژیوکلاز 7- با ادامه این عمل، ترکیب مذاب نهایی به سمت آلبیت خالص حرکت کرده و جامد نهایی، آلبیت خالص خواهد بود. 1118 1100 20 40 60 80 آلبیت آنورتیت Wt.% آنورتیت http://baharifar.ir/

17. نقطه پایان ذوب بخشی همه ترکیبات مذاب 1500 1400 T C o پلاژیوکلاز + مذاب 1300 1200 پلاژیوکلاز نقطه پایان تبلور تفریقی همه ترکیبات 1100 20 40 60 80 آلبیت آنورتیت Wt.% آنورتیت در شرایط تبلور تفریقی، ترکیب آخرین بلور متبلور شده، سازنده با کمترین دمای ذوب بوده و به همین ترتیب، در ذوب بخشی، ترکیب آخرین بلور ذوب شده، سازنده دارای بالاترین دما ذوب خواهد بود. http://baharifar.ir/

18. ج) محلول جامدی که در حالت جامد خود به دو فاز تفکیک می شود : شکل زیر، سیستمی را نشان می دهد که در آن دو سری محلول جامد 1 و 2وجود دارد. منحنی LKMرا منحنی سولووس می گویند. هر تکیب اولیه مانند محدوده ab یا cd سرنوشتی مشابه محلول جامدهای معمولی خواهد داشت. ترکیباتی که در محدوده bc هستند، با رسیدن به منحنی سولووس به دو محلول جامد تفکیک می شوند. مذاب دما بر حسب درجه سانتیگراد مذاب + بلور محلول جامد K سولووس محلول جامد 1 محلول جامد 2 دو محلول جامد 1 و 2 L M a b c d ترکیب http://baharifar.ir/

19. نحوه تبلور مذابی با ترکیب 1 (در محدوده ترکیبی bc): با سرد شدن مذاب تا نقطه x تبلور شروع شده، تبلور نهایی، جامد y را تولید می کند. بلور به سرد شدن ادامه داده و به منحنی سولووس برخورد می کند. با برخورد به منحنی سولووس، محلول جامد اولیه به دو محلول جامد با ترکیب k و j تبدیل می شود. با ادامه سرد شدن، ترکیب محلول جامدها به ترتیب به سمت cو b پیش می رود. با سرد شدن بیشتر، نهایتا دو محلول جامد با ترکیب b و c بوجود می آید. 1 مذاب x دما بر حسب درجه سانتیگراد مذاب + بلور محلول جامد y k j محلول جامد 1 محلول جامد 2 دو محلول جامد 1 و 2 a b c d ترکیب http://baharifar.ir/

20. د) سیستم دو تشکیل دهنده محلول جامدی که دارای نقطه مینیمم یا ماکزیمم باشد : شکل های زیر نمایش سیستمی است که مخلوطی از دو تشکیل دهنده دارای درجه حرارت تبلور مینیمم (نقطه C) یا ماکزیمم (نقطه C’) است. این نقطه را نباید با نقطه اتکتیک اشتباه نمود ، زیرا در اینجا بلور های محلول جامد به وجود می آیند. چنین سیستم هایی را می توان دو سیستم محلول جامد ساده در نظر گرفته و شرح داد. مایع مایع C’ محلول جامد 2 + مذاب محلول جامد 1 + مذاب سولیدوس T C o محلول جامد 1 + مذاب محلول جامد 2 + مذاب C لیکیدوس بلور محلول جامد بلور محلول جامد ترکیب ترکیب http://baharifar.ir/

21. سیستم آلبیت-ارتوز در این سیستم تبلور مذابی با ترکیب یک را مد نظر قرار می دهیم: با سرد شدن مذاب تا نقطه x تبلور شروع شده، تبلور نهایی، جامد y را تولید می کند که یک فلدسپار همگن دما بالاست. مایع 1200 1 بلور به سرد شدن ادامه داده و به منحنی سولووس برخورد می کند. فلدسپار غنی از آلبیت + مایع x با برخورد به منحنی سولووس، محلول جامد اولیه به دو محلول جامد با ترکیب k و j تبدیل می شود. هر دو بلور محلول جامد هستند، با این تفاوت که بلور K غنی از سازنده ارتوز و بلور j غنی از سازنده آلبیت است. فلدسپار غنی از ارتوز + مایع 1000 y با ادامه سرد شدن، ترکیب محلول جامدها به ترتیب به سمت cو b پیش می رود. دما (درجه سانتیگراد) یک فلدسپار دما بالا با سرد شدن بیشتر، نهایتا دو محلول جامد با ترکیب b و c بوجود می آید. بلور b یک فلدسپار غنی از ارتوز و بلور c یک فلدسپار غنی از آلبیت است. k j 800 دو فلدسپار دما پائین b c 20 40 60 80 ارتوز آلبیت Wt.% آلبیت

22. درصد بلورها: همانگونه که اشاره شد، بلور b غنی از ارتوز است. مطابق شکل، این بلور دارای حدود 25 درصد آلبیت و 75 درصد ارتوز است. بلور c غنی از آلبیت بوده و مطابق شکل، این بلور دارای حدود 97درصد آلبیت و 3درصد ارتوز است. مایع 1200 بنابراین هر دو بلور محلول جامد هستند اما در یکی ارتوز و در دیگری آلبیت بیشتر است. 1 فلدسپار غنی از آلبیت + مایع x درصد بلور b و بلور c : فلدسپار غنی از ارتوز + مایع 1000 = درصد بلور c y دما (درجه سانتیگراد) یک فلدسپار دما بالا = درصد بلور b k j 800 دو فلدسپار دما پائین پس طبق شکل و محاسبات، درصد بلور b بسیار بیشتر از c است. بهمین دلیل، بلورهای ارتوز (b) متن اصلی فلدسپار را ساخته و بلورهای آلبیت (c) بصورت نوارهایی در داخل آن دیده می شود. m b c 20 40 60 80 ارتوز آلبیت Wt.% آلبیت

23. ... بلورهای آلبیت در زمینه ای از ارتوز یا میکروکلین .....!!!! بافت حاصل چه نام دارد؟ http://baharifar.ir/

24. پرتیت عبارت از ارتوز یا میکروکلینی است که به عنوان میزبان ، تیغه های آلبیت را در خود جای می دهد اگر میزبان آلبیت باشد و تیغه های ارتوز یا میکروکلین در آن وجود داشته باشد آن را آنتی پرتیت می گویند. http://baharifar.ir/

25. یکبار دیگر در شکل دقت کنید. آیا می توانید بگویید چرا بافت پرتیتی معمولا در سنگ های آتشفشانی دیده نمی شود اما در سنگ های نفوذی، شایع است؟ مایع 1200 1 فلدسپار غنی از آلبیت + مایع x فلدسپار غنی از ارتوز + مایع 1000 y دما (درجه سانتیگراد) یک فلدسپار دما بالا چون تشکیل بافت پرتیت یا آنتی پرتیت، مستلزم سرد شدن آرام و برخورد به منحنی سولووس است که این شرایط در سنگ های نفوذی وجود دارد اما در سنگ های آتشفشانی، فلدسپار دما بالا قبل از برخورد به منحنی سولووس فوران می کند. k j 800 دو فلدسپار دما پائین m b c 20 40 60 80 ارتوز آلبیت http://baharifar.ir/ Wt.% آلبیت

26. تاثیر فشار بخار آب درجه حرارت نقطه مینیمم و منحنی های سولیدوس و لیکیدوس در حضور فشار آب پایین می آید. هر قدر فشار بیشتر شود ، قله منحنی سولووس به تدریج بالاتر می رود تا اینکه در فشارهای بالا (بیشتر از 5 کیلوبار) منحنی سولووس به منحنی لیکیدوس برخورد می کند. در این حالت، منحنی سولووس، قلمرو سری پیوسته حرارت بالا و سری ناپیوسته حرارت پایین را از هم جدا می کند. 1200 مایع مایع مایع 1000 یک فلدسپار غنی از پتاسیم دما (درجه سانتیگراد) یک فلدسپار غنی از سدیم یک فلدسپار 800 یک فلدسپار 600 دو فلدسپار دو فلدسپار دو فلدسپار ارتوز آلبیت ارتوز آلبیت ارتوز آلبیت

27. تبلور مذاب a در سیستم ارتوز – آلبیت در فشار بالاتر از 5 کیلوبار: مسیر تبلور تا رسیدن به نقطه h مانند سیستم های دارای محلول جامد ساده است. یعنی مثلا در نقطه b جامد c از مذاب متبلور می شود. در نقطه e ترکیب بلور معادل f و ترکیب مذاب معادل d خواهد بود. با رسیدن دما به نقطه h ترکیب بلورها معادل i و ترکیب مذاب معادل g خواهد بود. در این لحظه، بلورهای i با مذاب gوارد واکنش شده و بلورهای j تولید می کنند. اینکار آنقدر ادامه می یابد تا مذاب تمام شود. با ادامه سرد شدن، ترکیب بلورها به سمت نقاط s1 و s2 تغییر می کند. 900 مایع a 800 پتاسیم فلدسپار + مایع b c آلبیت + مایع e d f دما (درجه سانتیگراد) 700 j g h i پتاسیم فلدسپار آلبیت 600 آلبیت + پتاسیم فلدسپار s2 s1 500 آلبیت ارتوز 20 40 60 80 Wt.% ارتوز http://baharifar.ir/

28. سیستم دوتایی با تعادل دو محلول جامد : این سیستم ها دارای نقطه اتکتیک هستند که در آن دو محلول جامد بصورت همزمان متبلور می شوند. O C مایع محلول جامد 1 + مایع E محلول جامد 2 + مایع G F محلول جامد 2 محلول جامد 1 محلول جامد 1 + محلول جامد 2 H J A B http://baharifar.ir/

29. بررسی مسیر تبلور در سیستم دوتایی با تعادل دو محلول جامد : اگر ترکیب 1 سرد شود ، در درجه حرارت T1 بلور هایی با ترکیب K ایجاد می کند و آخرین قطره مایه ، بلورهای محلول جامد L را تولید می کند. در پایین تر از درجه حرارت T2 بلور های L به صورت محلول جامد همگن S1 باقی می ماند. 1 C T1 مایع K T2 M L محلول جامد 1 + مایع E محلول جامد 2 + مایع G F محلول جامد 2 محلول جامد 1 محلول جامد 1 + محلول جامد 2 H J A B http://baharifar.ir/

30. بررسی مسیر تبلور مایع 2: اگر ترکیبی مانند (2) را سرد کنیم تا قبل از رسیدن به نقطه اتکتیک، روند تبلور آن مانند سیستم های محلول جامد ساده است یعنی با برخورد به لیکیدوس، بلورهای محلول جامد 1 با ترکیب N متبلور شده و ترکیب بلورها به سمت F و ترکیب مایع به سمت E تغییر می کنند. با رسیدن دما به دمای اتکتیک TE همزمان بلورهای هر دو محلول جامد شروع به تبلور می کنند. بلورهای محلول جامد 1 دارای ترکیب F و بلورهای محلول جامد 2 دارای ترکیب G هستند. تبلور در نقطه اتکتیک آنقدر ادامه می یابد تا مایع تمام شود. با کاهش دما، بلورهای G و F در حالت جامد وارد واکنش شده و ترکیب آنها به ترتیب به سمت J و H تغییر می کند. O C 2 مایع محلول جامد 1 + مایع T3 N E محلول جامد 2 + مایع G TE F محلول جامد 2 محلول جامد 1 محلول جامد 1 + محلول جامد 2 H J A B http://baharifar.ir/

31. سیستم های سه تشکیل دهنده http://baharifar.ir/

32. سیستمهای سه تشکیل دهنده، در حقیقت ترکیبی از سه سیستم دو تشکیل دهنده هستند. مثلا در شکل زیر، سه سیستم دوتایی ساده وجود دارد: سیستم دو تایی AB با اتکتیک E2 سیستم دو تاییAC با اتکتیک E1 سیستم دو تایی BC با اتکتیک E3 E2 چنانچه سه سیستم دوتایی به ترتیب روبرو، در کنار هم قرار بگیرند، تشکیل یک اوتکتیک سه تایی را خواهند داد که دمای آن از اتکتیکهایی دوتایی کمتر است. E3 E در اینصورت، منحنیهای لیکیدوس، بصورت سطح لیکیدوس تا نقطه اتکتیک سه تایی (E) ادامه می یابند. E1 B چون دمای اتکتیک سه تایی کمتر از اتکیتکهای دوتایی است، در اثر کاهش دما، حرکت از اتکتیک دوتایی به سمت اتکتیک سه تایی خواهد بود. A خطوطی که اتکتیک دوتایی را به اتکتیک سه تایی متصل می کنند، خطوط کوتکتیک نام دارند. در امتداد این خطوط شرایطی بر قرار است که در آن ها سه فاز (2 جامد و یک مایع متعادل با آن ) وجود دارند. تبلور در امتداد این منحنی ها را تبلور کوتکتیک می گویند. چون خطوط کوتکتیک به طرف کمترین درجه حرارت (مطابق فلش موجود ) پیش می روند لذا در داخل مثلّث همدیگر را قطع می کنند C http://baharifar.ir/

33. سیستمهای سه تشکیل دهنده، در حقیقت ترکیبی از سه سیستم دو تشکیل دهنده هستند. چون سیستم های سه تایی بصورت سه بعدی بوده و مطالعه آنها مشکل است، آنها را بر روی سطح دو بعدی ABC تصویر می کنیم. ابتدا تصویر اتکتیک های دوتایی سپس تصویر اتکتیک سه تایی نهایتا تصویر خطوط کوتکتیک E2 E3 E E1 B E2 A E E3 E1 C http://baharifar.ir/

34. تصویر نهایی ، یک مثلث بصورت زیر خواهد بود: A E2 E1 E B C E3 http://baharifar.ir/

35. چنانچه منحنی های ایزوترم (هم دما) را هم ترسیم کنیم، شکل بصورت زیر خواهد بود. فلش، جهت کاهش دما را نشان می دهد. B 1080 1000 900 بلورهای B + مایع 900 900 800 800 1000 900 1000 بلورهای A + مایع 1100 بلورهای C + مایع 1100 1190 1160 A C http://baharifar.ir/

36. بررسی قانون فازها: B 1080 در محدوده سطح لیکیدوس دو متغیره: F = 3 – 2 + 1 = 2 1000 1000 900 بلورهای B + مایع 900 بر روی خط کوتکتیک تک متغیره: F = 3 – 3 + 1 = 1 900 800 800 1000 بر روی نقطه اتکتیک، نا متغیر: F = 3 – 4 + 1 = 0 900 1000 بلورهای A + مایع 1100 بلورهای C + مایع 1100 1190 1160 A C http://baharifar.ir/

37. حالت اول- انواع سیستمهای سه تشکیل دهنده بدون محلول جامد بر حسب نوع قلمرو تشکیل دهنده های مرکب یا حد واسط ، چهار حالت وجود دارد شکل (الف) ، حالت کلّی سیستم سه تایی بدون محلول جامد است. این سیستمها یک نقطه اتکتیک دارند. B 1080 1000 900 بلورهای B + مایع 900 900 800 800 E 1000 900 1000 بلورهای A + مایع 1100 بلورهای C + مایع 1100 الف- سیستمهای سه تایی ساده 1190 1160 A C http://baharifar.ir/

38. ب- سیستم های سه تایی با حدواسط که حدواسط دارای ذوب نامتناقض است: چنین سیستمهایی را می توان دو سیستم سه تایی ساده در نظر گرفته و همانند سیستم های قبلی بررسی کرد. این سیستمها دارای دو نقطه اتکتیک سه تایی هستند. C E1 E2 A B AB http://baharifar.ir/

39. C سیستم دوتایی دارای حدواسط AB مانند حالتی است که در زیر دیده می شود. E1 E2 A B AB http://baharifar.ir/

40. ج و د - سیستم های سه تایی با حدواسط که حدواسط دارای ذوب متناقض است: در این سیستم ها فقط یک نقطه اتکتیک وجود داشته (نقطه E) و نقطه دیگر، نقطه واکنشی (نقطه P) است. C C p p E E A AB A AB B B http://baharifar.ir/

41. C سیستم دوتایی دارای حدواسط AB مانند حالتی است که در زیر دیده می شود. p E A AB B http://baharifar.ir/

42. با توجه به نمودارهای بحث شده، در داخل مثلث، سه حالت از تقاطع رخ می دهد: الف ) نشانه ی اتکتیک سه تایی است. ب) نشانه حذف جامد است، یعنی یکی از فاز های A یا B در مایع حل می شوند و C در محلّ تقاطع متبلور می شود. ج) نشانه ی نقطه ی واکنش یا پری تکتیک است. در این حالت فاز B در مایع تحلیل می رود. A + L A + L C + L C + L A + L B + L C + L B + L B + L http://baharifar.ir/

43. بررسی مسیر تبلور در سیستم های سه تایی ساده (نقطه 1): در سیستم های سه تایی ساده، ترکیب در هر کجا قرار داشته باشد، تبلور از آن نقطه شروع شده و به سمت منحنی کوتکتیک پیش می رود. برای بدست آوردن مسیر حرکت، می توان خطی از نقطه مورد نظر به راس مثلث ترسیم و آنرا امتداد داد تا خط کوتکتیک را قطع کند (خط aB در شکل) برای نقطه 1، مسیر تبلور چنین خواهد بود: B 1- از نقطه 1 تا a تبلور بلورهای B در امتداد خط aB بر روی سطح لیکیدوس 2- با برخورد به منحنی کوتکتیک، تبلور بلورهای A نیز شروع شده، بلورهای A و B همزمان به تبلور ادامه می دهند و مایع مسیر aE را طی می کند. 3- با رسیدن به نقطه اتکتیک، تبلور بلورهای C نیز شروع شده و تبلور آنقدر ادامه می یابد تا مذاب خشک شود. بلورهای B + مایع 1 a E بلورهای A + مایع بلورهای C + مایع A C http://baharifar.ir/

44. B آیا می توانید مسیر تبلور برای نقطه 2 را شرح دهید؟ بلورهای B + مایع E 2 بلورهای A + مایع بلورهای C + مایع A C http://baharifar.ir/

45. مثال واقعی اینگونه سیستم ها، سیستم آنورتیت – دیوپسید – فورستریت می باشد. آنورتیت 1553 1500 1400 آنورتیت + مذاب 1400 1270 1500 1274 1600 1300 1700 دیوپسید+ مذاب 1800 فورستریت+ مذاب 1392 1890 دیوپسید 1387 فورستریت

46. بررسی مسیر تبلور در سیستم آنورتیت – دیوپسید – فورستریت (ترکیب x) از x تا a تبلور فورستریت از a تا E تبلور همزمان آنورتیت و فورستریت در نقطه E تبلور همزمان آنوتیت – فورستریت – دیوپسید تا اتمام مذاب آنورتیت 1553 1500 1400 آنورتیت + مذاب 1400 a 1270 1500 E 1274 1600 x 1300 1700 دیوپسید+ مذاب 1800 فورستریت+ مذاب 1392 1890 دیوپسید 1387 فورستریت

47. بررسی درصد مذاب و بلور در حالت های مختلف: - درصد مذاب در نقطه b - درصد بلور در نقطه b - درصد مذاب در نقطه a - درصد بلور در نقطه a آنورتیت 1553 1500 - درصد مذاب در نقطه c - درصد بلور در نقطه c 1400 - درصد بلور در نقطه d آنورتیت + مذاب 1400 a 1270 c - درصد مذاب در نقطه d d 1500 b E 1274 x 1600 1300 s2 1700 s1 دیوپسید+ مذاب 1800 فورستریت+ مذاب 1392 1890 F دیوپسید 1387 فورستریت

48. بررسی ترکیب بلورها: می دانیم که در محدوده لیکیدوس فورستریت، تنها بلورهای فورستریت متبلور می شود و بر روی خط کوتکتیک، بلورهای فورستریت و آنورتیت همزمان متبلور می شوند. در هر لحظه، چگونه می توان درصد بلورهای آنوتیت وفورستریت را تشخیص داد؟ بعنوان مثال در نقاط c و d که بر روی خط کوتکتیک قرار دارند، سهم آنورتیت و فورستریت در بلورها چقدر است؟ الف- نقطه c : درصد بلورهای آنورتیت A 1500 درصد بلورهای فورستریت 1400 ب- نقطه d آنورتیت + مذاب 1400 درصد بلورهای آنورتیت 1270 c d 1500 E 1274 x 1600 درصد بلورهای فورستریت 1300 s2 1700 s1 دیوپسید+ مذاب 1800 فورستریت+ مذاب 1392 دیوپسید F 1387

49. حالت دوم – سیستم سه تایی با محلول جامد : این سیستمها، ترکیبی از دو سیستم دو تشکیل دهنده ساده و یک سیستم دو تشکیل دهنده دارای محلول جامد هستند. مثال 1 – سیستم آلبیت –آنورتیت –دیوپسید : این سیستم ترکیبی است از سیستم های: 1- سیستم دوتایی آنورتیت - دیوپسید با اتکتیک N 2- سیستم دوتایی دیوپسید - آلبیت با اتکتیک M 3- سیستم دوتایی آنورتیت - آلبیت با محلول جامد کامل N An Di چنانکه مشاهده می شود، در سیستم سه تایی مذکور اتکتیک سه تایی وجود ندارد.چنانکه مشاهده می شود M Ab http://baharifar.ir/

50. در این سیستم دو قلمرو تبلور وجود دارد: 1- قلمرو تبلور دیوپسید 2- قلمرو تبلور پلاژیوکلاز در نتیجه سطح لیکیدوس در آن به دو قسمت تقسیم شده است. 1550 1500 1450 1400 1350 1300 An 1350 1300 1250 Di 1200 1100 Ab http://baharifar.ir/