Earth
Метаморфизм
Погружайте глину на километр за миллион лет по геотерме 25 K/км, подержите и поднимите назад: её точка идёт по сетке фаций давление-температура, хлорит уступает биотиту, гранату и ставролиту по мере сдвига равновесных долей, а поскольку скорость реакции падает в тысячу раз между 600 и 400 градусами, пиковая ассоциация выносится на поверхность почти нетронутой — чуть сильнее переработанной при медленном подъёме. Углубите погружение при холодном градиенте — путь уйдёт в голубые сланцы; дайте плутону прогреть неглубокую породу — она испечётся в роговик; подержите образец изотермически — его доли релаксируют по замкнутой экспоненте.
Что происходит
Порция породы на пути погружения, выдержки и подъёма: давление от нагрузки сверху, температура от линейной геотермы с необязательным контактным импульсом, затухающим за полмиллиона лет, схематическая сетка фаций по температуре и давлению и пять индекс-минералов пелитов, равновесные доли которых — гладкие температурные окна с суммой единица, релаксирующие к равновесию с аррениусовской скоростью 10 за млн лет при 600 °C и 200 кДж/моль. Релаксация точна на каждом подшаге, так что пиковая ассоциация переживает быстрый подъём, а медленный немного её перерабатывает, и изотермический шаг ложится на замкнутую формулу. Одна секунда опыта — один миллион лет.
Что попробовать
Следите за точкой на сетке фаций и за сдвигом столбиков минералов; сравните быстрый и медленный подъём; проведите холодный глубокий путь в голубые сланцы и неглубокий горячий — в роговик.
Модель и её ограничения
Схематическая сетка фаций и пять минералов с гладкими окнами, одна аррениусовская скорость для всех реакций, линейная геотерма без переходной теплопроводности, без флюидов и деформации. Учебный путь, не петрогенетическая сетка.
Уравнения модуля
Уравнения 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)
