Фазовые переходы в горных породах.

Фазовым переходом называется переход вещества из одной фазы в другую. Частным случаем фазового перехода является переход вещества из одного агрегатного состояния (твердого, жидкого или газообразного) в другое. Например, кварц в твердом агрегатном состоянии при изменении температуры может перестраиваться из одной фазы в другую. Для него характерно семь фазовых состояний (α-кварц, β-кварц, α-тридимит, β-тридимит, γ-тридимит, α-кристобалит, β-кристалобалит).

Минералы и горные породы в различных фазовых состояниях имеют различные физические свойства и, в частности, плотность. Это объясняется различием структур и, следовательно, различием молекулярного взаимодействия в кристаллической решетке минералов при различных фазовых состояниях.

Переход из Тв → Ж, называется плавление

Ж → Г – испарение

Тв → Г - сублимация

При агрегатных превращениях минералов и пород происходит выделение или поглощение некоторого количества тепла, называемого теплотой перехода.

Применительно к фазовым переходам важное значение имеет правило фаз Гиббса. Правило позволяет установить взаимосвязь между интенсивными параметрами независимыми термодинамическими параметрами равновесной системы (независимые параметры называют степенями свободы системы), числом компонент и фаз. Правило фаз Гиббса свидетельствует о том, что число степеней свободы ᴪ (пси) термодинамической системы равно числу компонент в ней n минус число фаз х и плюс два, т.е.

Если система однокомпонентная (чистое вещество), то правило фаз Гиббса имеет вид

Для однокомпонентной трехфазной системы (х=3) число независимых переменных равно нулю. Это свидетельствует о том, что такая система может существовать только при одном условии, параметры которого характеризуются тройной точкой (точка 0 на рис. 1) на Р,Т- диаграмме.

ОВ – сублимация, ОК – кипения, ОА - плавления