Петрохимические_пересчеты_по_Заварицкому

1. Петрохимические пересчеты по А.Н. Заварицкому

2. Пересчет процентного содержания оксидов в молекулярные количества

1. Необходимо пересчитать процентные содержания по массе главных оксидов
или отдельных элементов в молекулярные или атомные количества:
а) с помощью специальных таблиц (Заварицкий, 1960; Четвериков, 1956);
б) путем деления процентных содержаний на формульные массы (ф.м.)
соответствующих оксидов: SiO2 -60,06; TiO2 – 79,90; Al2O3 – 101,94;
Fe2O3 – 159,68; FeO – 71,94; MnO – 70,93; MgO – 40,32; CaO – 56,08;
Na2O – 61,994; K2O – 94,20; P2O5 – 142,04; BaO – 153,4;
или атомные массы элементов: Li2O – 30,88; S – 32,06; SO3 – 80,06;
SrO – 103,63; F – 19,0; Cl – 35,36; Cr2O3 – 152,02; CO2 – 44,0; C – 112,01;
NiO – 74,71; CoO – 74,93; CuO – 79,54; NH3 – 17,01; ZrO2 – 123,22.
2. Для удобства полученные цифры нужно умножить на 1000.
3. Для определения атомных количеств отдельных химических элементов
необходимо молекулярное количество соответствующего оксида поочередно
умножать на количество атомов элементов в его химической формуле.

3. Принципы пересчета

1. При проведении петрохимического пересчета
по методу А.Н. Заварицкого молекулярные количества
P2O5, H2O, Cl, F, S, CO2 в расчет не принимаются.
2. Молекулярные количества MnO, CoO, NiO
присоединяются к FeO.
3. Молекулярное количество Cr2O3 присоединяется
к Fe2O3.
4. Количество Li2O присоединяется к K2O,
5. Количество BaO присоединяется к CaO.
6. В основу пересчета положена связь химического
состава изучаемой магматической породы
с ее минеральным составом.

4. Признаки, характеризующие химико-минеральный состав породы

Наиболее существенные признаками, характеризующие
химико-минеральный состав породы:
1) соотношение между фемическими и салическими
минералами (цветной индекс);
2) избыток или недостаток кремнезема, в зависимости
от которого в породе появляются симптоматические
минералы (кварц, оливин или фельдшпатоиды (нефелин, лейцит);
3) отношение щелочных полевых шпатов к анортиту
или, в случае щелочных пород, - к эгирину;
4) особенности алюмосиликатов
(полевых шпатов, фельдшпатоидов);
5) особенности простых силикатов
(амфиболов, пироксенов, оливина).

5.

Особенности химико-минерального состава
магматических пород выражаются
числовой характеристикой, состоящей:
1) из четырех основных;
2) шести дополнительных параметров;
3) числа Q, указывающего на избыток или
недостаток кремнезема.

6. Основная числовая характеристика породы

Выражается отношением: a:c:b:s.
a+c+b+s=100.
В некоторых случаях необходимо еще
одно число ĉ, которое входит в основную
числовую характеристику.

7. Число a обозначает

Относительное число атомов натрия и
калия , входящих в щелочные полевые
шпаты (Na,K)[Al2Si2O8] и, следовательно,
комбинирующихся в кристаллических
решетках минералов с атомами алюминия
(Na+K/Al).

8. Все химические составы магматических пород по соотношению количества Al2O3; CaO; (Na2O+K2O) разделяются на три класса (ряда)

1. CaO+Na2O+K2O>Al2O3>Na2O+K2O –
нормальный ряд.
2. Al2O3>CaO+Na2O+K2O –
плюмазитовый ряд (пересыщенные глиноземом).
3. Na2O+K2O>Al2O3 –
агпаитовый ряд (пересыщенные щелочами).

9. Число c обозначает

Относительное число атомов кальция, которые
могут войти в алюмосиликаты в сочетании CaAl2
(Ca+Al в плагиоклазах – полевошпатовая известь).
Может быть три случая:
1) СаО<Al2O3-(Na2O+K2O);
2) СаО>Al2O3-(Na2O+K2O);
3) Al2O3<(Na2O+K2O), СаО нет, тогда кальциевый
алюмосиликат отсутствует, и вместо него может
появиться эгирин (NaFe[Si2O6].
Для каждого случая существует свой способ расчета
основной числовой характеристики.

10.

Для пород, пересыщенных Na и K (Na2O+K2O>Al2O3),
только часть атомов щелочных металлов, равная 2Al2O3,
может войти в салические алюмосиликаты.
Избыток их, равный 2 (Na2O+K2O-Al2O3), приходится
считать особо, обозначая как ĉ, то есть как недостаток
алюминия, нужного для образования кальциевого
алюмосиликата (плагиоклаза).
При этом способе основная характеристика будет иметь
вид: a:ĉ:b:s, где ĉ – пропорциональна 2 (Na2O+K2O-Al2O3),
но при этом из b исключается эквивалентное количество
атомов железа, идущее вместе с Na на образование
эгирина.
a+ĉ+b+s=100 и остается трехчленная дополнительная
характеристика f‘:m‘:c‘=
[2Fe2O3+FeO-2(K2O+Na2O-Al2O3)]:MgO:CaO=
{2[(Fe2O3+Al2O3)-(K2O+Na2O)]+FeO}:MgO:CaO

11. Число ĉ обозначает

Относительное число атомов натрия и
калия, не вошедших в салические
алюмосиликаты (полевые шпаты),
и входящих в состав темноцветных
минералов.
При этом каждому атому натрия
отвечает атом железа, участвующий
в строении эгирина или других
щелочных фемических минералов.

12. Число b обозначает

Относительное число всех остальных атомов металлов
(за исключением Si и Ti), не входящих в полевые шпаты и
эгирин, и принимающих участие в строении решеток простых
силикатов
(Fe+Mg+Ca, а также избыток Al в цветных минералах).
При этом CaO-[Al2O3-(Na2O+K2O)] – это те атомы кальция,
которые не вошли в полевые шпаты.
Если Al2O3>Na2O+K2O+CaO, тогда
Al2O3-(Na2O+K2O+CaO) – это атомы алюминия,
не вошедшие в полевые шпаты, их нужно отнести к группе b.
Если Na2O+K2O>Al2O3, то щелочные металлы в избытке,
и тогда кальциевый алюмосиликат отсутствует,
и вместо него может появиться эгирин, а также алюмосиликаты,
содержащие натрий и калий (амфиболы, слюды).
В этом случае число c отрицательное, и вместо него вводится
число основной числовой характеристики - ĉ.

13. Число s обозначает

Относительное число атомов
кремния и титана в породе.

14. Кремнистый индекс Q для нормальных пород

1. Об избытке или недостатке SiO2 в породах дает представление величина s.
2. Наибольшее число атомов Si, которое может войти в щелочные
алюмосиликаты равно 3a, соответственно формуле полевых шпатов
(Na,K)[AlSi3O8].
3. В кальциевых алюмосиликатах связано 2с атомов кремния, согласно
формуле Ca[Al2Si2O8].
4. Наибольшее количество Si, которое может быть связано в простых
силикатах, вместе с атомами металлов, не входящими в алюмосиликаты,
будет b, согласно формуле бисиликатов ROxSiO2.
5. Отсюда видно, что число Q=s-(3a+2c+b) будет представлять:
а) относительное число «избыточных» атомов Si и, следовательно, избыток
SiO2, если Q положительно;
б) недостаток SiO2, если Q отрицательно.

15. Кремнистый индекс Q для щелочных пород

1. В случае составов, пересыщенных щелочными
металлами, вместо кальциевого алюмосиликата
– анортита, в породе появляется эгирин
NaFe[Si2O6].
2. На каждый атом Na, входящий в группу ĉ,
приходится два атома Si, то есть металлы группы
ĉ свяжут 2ĉ атомов Si, следовательно,
избыточное (или недостаточное) число атомов Si
может быть подсчитано по формуле:
Q=s-(3a+2ĉ+b).

16. Дополнительные числовые характеристики

Основные числовые характеристики
не учитывают такие признаки как:
1) различия в отношении содержания K и Na
2) различия в отношениях между элементами,
входящими в группу b (фемические составные
части породы).

17.

Для нормальных пород
нужна дополнительная характеристика: f':m':c‘
f‘ – это 2Fe2O3+FeO.
m‘ – это MgO.
c‘ – это CaO-[Al2O3-(Na2O+K2O).
Поэтому f':m':c‘=
(2Fe2O3+FeO):MgO: {CaO-[Al2O3-(Na2O+K2O)]}.

18.

Для пород, пересыщенных Al2O3,
нужна дополнительная характеристика:
a':f':m‘.
a‘ – это избыток Al2O3, который не может
входить в состав полевых шпатов
a‘=Al2O3 - (Na2O+K2O+CaO).
a':f':m‘=
2[Al2O3-(Na2O+K2O+CaO)]:
(2Fe2O3+FeO):MgO

19.

Для пород, пересыщенных Na и K (Na2O+K2O>Al2O3),
только часть атомов щелочных металлов, равная 2Al2O3,
может войти в салические алюмосиликаты.
Избыток их, равный 2 (Na2O+K2O-Al2O3), приходится
считать особо, обозначая как ĉ, то есть как недостаток
алюминия, нужного для образования кальциевого
алюмосиликата (плагиоклаза).
При этом способе основная характеристика будет иметь
вид: a:ĉ:b:s, где ĉ – пропорциональна 2 (Na2O+K2O-Al2O3),
но при этом из b исключается эквивалентное количество
атомов железа, идущее вместе с Na на образование
эгирина.
a+ĉ+b+s=100 и остается трехчленная дополнительная
характеристика f‘:m‘:c‘=
[2Fe2O3+FeO-2(K2O+Na2O-Al2O3)]:MgO:CaO=
{2[(Fe2O3+Al2O3)-(K2O+Na2O)]+FeO}:MgO:CaO

20. Альбитовый индекс n

При образовании основной числовой
характеристики не учтена разница в отношении
Na:K.
Поэтому нужно ввести еще одну
дополнительную характеритику.
Это отношение Na2O:(Na2O+K2O) –
альбитовый индекс n.