Earth
Metamorphose
Versenken Sie einen Tonstein mit einem Kilometer je Million Jahre entlang einer Geotherme von 25 K/km, halten Sie ihn und heben Sie ihn zurück: sein Punkt wandert über das Druck-Temperatur-Gitter der Fazies, Chlorit weicht Biotit, Granat und Staurolith, während die Gleichgewichtsanteile sich verschieben, und weil die Reaktionsrate zwischen 600 und 400 Grad um das Tausendfache fällt, wird die Spitzenparagenese fast unberührt an die Oberfläche getragen, bei langsamer Heraushebung ein wenig stärker retrograd. Versteilen Sie die Versenkung unter kaltem Gradienten und der Pfad läuft in den Blauschiefer; lassen Sie einen Pluton ein flaches Gestein heizen und es backt zum Hornfels; halten Sie eine Probe isotherm und ihre Anteile relaxieren auf der geschlossenen Exponentialfunktion.
Was passiert
Ein Gesteinspaket auf einem Pfad aus Versenkung, Halten und Heraushebung: Druck aus der Auflast, Temperatur aus einer linearen Geotherme mit wahlweisem Kontaktimpuls, der über eine halbe Million Jahre abklingt, ein schematisches Faziesgitter in Temperatur und Druck und fünf pelitische Indexminerale, deren Gleichgewichtsanteile glatte Temperaturfenster mit Summe eins sind, zum Gleichgewicht relaxiert mit einer Arrhenius-Rate von 10 je Myr bei 600 °C und 200 kJ/mol. Die Relaxation ist in jedem Teilschritt exakt, so dass die Spitzenparagenese eine schnelle Heraushebung überlebt, während eine langsame sie ein wenig retrograd überprägt, und ein isothermer Schritt auf der geschlossenen Form landet. Eine Sekunde des Versuchs ist eine Million Jahre.
Zum Ausprobieren
Folgen Sie dem Punkt über das Faziesgitter und den Mineralbalken beim Verschieben; vergleichen Sie eine schnelle und eine langsame Rückkehr; fahren Sie einen kalten tiefen Pfad in den Blauschiefer und einen flachen heißen in den Hornfels.
Das Modell und seine Grenzen
Ein schematisches Faziesgitter und fünf Minerale mit glatten Fenstern, eine Arrhenius-Rate für jede Reaktion, eine lineare Geotherme ohne instationäre Leitung, keine Fluide oder Deformation. Ein Lehrpfad, kein petrogenetisches Gitter.
Gleichungen des Moduls
Gleichungen P = ρ·g·z, T = T_s + G·z + ΔT_0·e^(−(t − t_c)/τ) df_i/dt = r(T)·(f_i^eq − f_i), r = r_600·exp(−(E/R)·(1/T − 1/873 K)) f_i^eq ∝ ¼·(1 + tanh((T − T_lo)/w))·(1 − tanh((T − T_hi)/w)), Σ f_i^eq = 1 f(t) = f^eq + (f_0 − f^eq)·e^(−r·t)
