Earth
Metamorfismo
Seppellisci un’argillite a un chilometro per milione di anni lungo una geoterma di 25 K/km, tienila e riportala su: il suo punto percorre la griglia pressione-temperatura delle facies, la clorite cede a biotite, granato e staurolite mentre le frazioni di equilibrio si spostano, e poiché la velocità di reazione cade di mille volte tra 600 e 400 gradi, la paragenesi di picco torna in superficie quasi intatta, un poco più retrocessa se l’esumazione è lenta. Rendi più ripido il seppellimento sotto un gradiente freddo e il percorso entra negli scisti blu; lascia che un plutone scaldi una roccia superficiale e cuoce in cornubianite; tieni un campione isotermo e le sue frazioni rilassano sull’esponenziale chiusa.
Cosa succede
Un pacco di rocce su un percorso di seppellimento, sosta ed esumazione: pressione dal carico, temperatura da una geoterma lineare con un impulso di contatto opzionale che decade in mezzo milione di anni, una griglia schematica delle facies in temperatura e pressione e cinque minerali indice pelitici le cui frazioni di equilibrio sono finestre di temperatura lisce a somma uno, rilassate verso l’equilibrio a una velocità di Arrhenius di 10 per Ma a 600 °C e 200 kJ/mol. Il rilassamento è esatto in ogni sottopasso, così che la paragenesi di picco sopravvive a un’esumazione rapida mentre una lenta la retrocede un poco, e un passo isotermo cade sulla forma chiusa. Un secondo di esperimento è un milione di anni.
Da provare
Segui il punto sulla griglia delle facies e la barra dei minerali che si sposta; confronta un ritorno rapido e uno lento; percorri un cammino freddo e profondo verso gli scisti blu e uno superficiale e caldo verso la cornubianite.
Il modello e i suoi limiti
Una griglia di facies schematica e cinque minerali con finestre lisce, una velocità di Arrhenius per ogni reazione, una geoterma lineare senza conduzione transitoria, niente fluidi né deformazione. Un percorso didattico, non una griglia petrogenetica.
Equazioni del modulo
Equazioni 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)
