Náttúrufræðingurinn - 1999, Síða 97

1. mynd. Andalúsít-kýanít-sillimanít keifið, sem sýnir stöðug-
leika viðkomandi steinda sem fall af hita og þrýstingi. 1Kb-
1000 bör. Þrýstingur sem nemur 1 Kb svarar til u.þ.b. 4000
metra dýpis í jarðskorpunni.
steind að vera stöðug yfir
tiltekið hita- og þrýstings-
bil. I samræmi viðþað er F
= 2 og af því leiðir að P =
C, þ.e. fjöldi steinda er
jafn fjölda efna. Við
sérstakar aðstæður geta
steindir þó verið einni
eða tveimur fleiri en efni.
Ut úr hamreglu Gibbs má
lesa að F = 1 í l'yna tilvikinu
og F = 0 í því síðara.
I myndbreyttum leir-
steini er oft að finna eina
eða fleiri steindir með
efnasamsetninguna
Al2SiOv Til eru þrjár
steindir með þessa efna-
samsetningu. Þær heita
andalúsít, kýanít og silli-
manít. A 1. mynd er sýnt
stöðugleikasvið þeirra
sem fall af hita og þrýst-
ingi. í þessu kerfi er efnið
eitt (C = 1) og samsetning
þess er Al,SiO,. Ef allar
steindirnar þrjár finnast í
sama bergi má með að-
stoð 1. myndar finna
hvaða hiti og þrýstingur ríkti í berginu þegar
þessar steindir mynduðust. Þannig fæddist
sú hugmynd hjá Goldschmidt að lesa mætti
út úr steindum í bergi við hvaða liita og
þrýsting þær hefðu myndast
Það myndbreytta berg sem Goldschmidt
rannsakaði á Oslóarsvæðinu er aðallega
gert úr súrefnissamböndum (oxíðum) af
fimm frumefnum. Þau eru ál, kalsíum, járn,
magnesíum og kísill. Hvað varðar steindir
sýna járn og magnesíum svipaða eiginleika
og því má líta á þau sem eitt efni. I öllu hinu
myndbreytta bergi er gnægð kísils umfram
hin efnin, sem leiðir lil þess að það binst
alltaf að einhverju leyti súrefni einu sér og
myndar steindina kvars. í berginu var
breytilegt magn oxíða af áli, kalsíum og
járni+magnesíum. Þessurn efnum, og þeim
kísli sem ekki er f kvarsi, má blanda saman í
ýmsum hlutföllum til að rnynda steindir.
Þeim steindum má varpa á svokallað ACF-
línurit (A = áloxíð, C = kalsíumoxíð og F =
járnoxíð + magnesíumoxíð), sem sýnt er á 2.
mynd. Línurit sem þetta gildir aðeins á
ákveðnu hita- og þrýstingsbili. Sé annað-
hvort hita eða þrýstingi breytt nógu mikið
hverfa sumar steindanna og aðrar koma í
staðinn.
Staðsetning steinda á línuritinu á 2. mynd
sýnir hlutfallslegt magn efnanna f þeim.
Nöfn og efnaformúlur þeirra steinda sem
Goldschmidt greindi í tíu mismunandi berg-
tegundum eru sýnd á myndinni og steinda-
i'ylkin sem hann greindi í þessum tíu tegund-
um eru talin upp í 1. töflu. Ef bergið hefði
samsetningu innan efsta þríliymingsins á 2.
mynd (merktur 2) væri steindafylkið
andalúsít+anortít+kordíerft o.s.frv.
Það sem einkenndi vinnu Goldschmidts í
bergfræðinni, sem og í öðru, var að hann lét
sér ekki nægja að skoða og mæla, heldur
vildi hann líka skilja hvaða ferli lágu að baki.
239