大部分結(jié)晶巖石由為數(shù)不多的相(礦物)組成,巖石顯微鏡原始試料的選擇顯然取決于多種因素,不過對實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)家來說,很普遍的作法是試用不同原始試料以期在同樣實(shí)驗(yàn)條件下產(chǎn)生出相同的試驗(yàn)產(chǎn)物。這種殊途同歸使人們相信這些試驗(yàn)產(chǎn)物能夠體現(xiàn)平衡的達(dá)成。 大多實(shí)驗(yàn)工作者在工作中都利用了非實(shí)驗(yàn)工作者認(rèn)為是過小的試樣,通常是數(shù)lo毫克。這樣小的試樣是必要的,因?yàn)椋?(a)對于小的樣品,易于在可準(zhǔn)確控制并且無溫度梯度的熔爐內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)熱帶; (b)試樣越小,所需壓力容器的容積也就越小,這就使得儀器易于制作和維護(hù),而且使它易于將壓力梯度減至極小程度; (c)大多數(shù)實(shí)驗(yàn)試樣都是包裝在昂貴的貴金屬內(nèi)的。把試樣縮減到最小程度,顯然是一大優(yōu)點(diǎn)。小試樣是可行的,因?yàn)樵诖蠖鄬?shí)驗(yàn)中原始試料和試驗(yàn)產(chǎn)物都是顆粒極細(xì)的,而由大顆粒晶體導(dǎo)致的不均勻問題是很少遇到的。實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)研究的目的是什么 大部分結(jié)晶巖石由為數(shù)不多的相(礦物)組成,而且這些相的組合曾在整個(gè)空間和時(shí)間不斷重復(fù),這是巖石學(xué)的普通常識。因?yàn)閹r石內(nèi)各種化學(xué)變量多而復(fù)雜,所以這樣一些有限的礦物組合就意味著在巖石結(jié)晶期間接近化學(xué)平衡。如果確實(shí)如此,則對與巖石有關(guān)的一些化學(xué)體系內(nèi)的平衡條件進(jìn)行嚴(yán)密和系統(tǒng)探索,最終必然揭示出結(jié)晶巖石形成的物理限制范圍。正是對這樣一些限制范圍的了解,將會使我們洞悉地球內(nèi)部的物理狀態(tài)、組成成分以及活動過程。試樣成分 作為相平衡研究的原始材料,一般是合成玻璃,或凝膠,或分析過的巖石礦物粉末。某些研究是用混合的粉料進(jìn)行的,例如,幾種不同礦物按重量比例混合。不過,在這些情況下,關(guān)于混合是否充分以及試樣最終是否均一往往是一個(gè)潛在的疑問。均一性總是實(shí)驗(yàn)工作者首先關(guān)心的,在研究沒有液體以及甚至沒有流體存在的一些反應(yīng)時(shí)尤其如此。最均一的原始材料是玻璃。這些玻璃是用仔細(xì)稱量的純化學(xué)原料(通常是氧化物或碳酸鹽)通過反復(fù)熔化和研碎制成的。鑒定放在具相當(dāng)折射率的浸油內(nèi)的少量研碎的玻璃,很容易檢驗(yàn)其均一性。測定一系列成分的折射率,也可對成分誤差提供一種輔助性檢查,因?yàn)樵谡麄€(gè)成分范圍內(nèi)應(yīng)該呈現(xiàn)一種平穩(wěn)的變化。當(dāng)玻璃均勻時(shí),通常是在保持逐漸降低溫度條件下使之適應(yīng)這種條件,并且最后盡可能充分地使一部分樣品結(jié)晶(在一般情況下是10克樣品的一半)。凝膠體通常是通過從有機(jī)硅氧化合物(例如,四乙基正硅酸鹽)和所需陽離子的硝酸鹽及碳酸鹽的溶液中沉淀出所要求的成分而制備的。將干的沉淀物研磨并在中等溫度下焙燒以產(chǎn)生一種非晶質(zhì)氧化物混合物。這種產(chǎn)物一般可直接用做實(shí)驗(yàn),但是它本身可被熔融而成為玻璃體。巖石和礦物樣品都可直接用做實(shí)驗(yàn)材料,而選取磨細(xì)并分析了的粉末。
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