cristalizacion de las masas fundidas (1).pdf
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DIAGRAMAS DE FASES
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Cantidad de materia definida por su peso,número de moléculas, número de atomos,más no por su volumen.
Los sistemas generalmente se expresan enporcentajes y no en gramos.
EJEMPLO:
10 gr de agua + 1 gr de sal10 gr de albita + 10 gr de anortita100% C ---------monocomponente
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F = # de grados de libertad del sistema
φ = # de fases(partes del sistema físicamente homogéneas)
C = # mínimo de componentes del sistema(constituyentes químicos)
2 = parámetros(temperatura y presión para los Geólogos)
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Los diagramas de estabilidad mineral, o
de fases, que nos interesan en el campo dela Mineralogía son aquellos en que todaslas fases están en estado sólido.
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1. DIAGRAMAS DE UN COMPONENTE2. DIAGRAMAS DE DOS COMPONENTES- miscibles- Solución sólida parcial con hueco de miscibilidad- No miscibles
3. DIAGRAMAS DE TRES O MÁS COMPONENTES
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Representan los campos de estabilidad en función de P y T
de las fases polimórficas de un determinado compuesto.
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La estructuradel diamante muestra unempaquetamiento mucho máscompacto que la del grafito
fruto de su estabilidad a másalta presión.
El grafito es la fase estable acondiciones atmosféricas, perola transformación del diamantea grafito es tan lenta que no es
posible detectarla a escalahumana.
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Red cristalina
(a) Diamante (cúbica)(b) Grafito (hexagonal)
(c) Carbón activo (no cristalina)
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La tridimita yla cristobalita se forman atemperaturas relativamentebajas, típicas de materialeslávicos ricos en sílice; y, elcuarzo bajo es la fase estable acondiciones atmosféricas.
El paso del cuarzo bajo alcuarzo alto es inmediato y noimplica un cambio sustancial
en la estructura. La coesita yla stishovita son las formasestables a presiones altas ymuy altas, características delos cráteres de impactos
meteoríticos.
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a) MISCIBLES
Las fases minerales puras se denominan A y B y presentan una temperaturas de
fusión TA y TB respectivamente.
A partir de un fundido M(62% B y 38% A) elsistema se va enfriando
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Cuando la temperaturaT1 alcanza la curvaliquidus del sistema,comienza a cristalizar elfundido con unacomposición que indica
la curva solidus , es decirXa, Yb.
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Al descender latemperatura, lacomposición del liquidoremanente y los cristalesvarían.El componente B se vaagotando y el liquido seva enriqueciendo encomponente A.La solución solida que
cristaliza también tienecada vez mascomponente A.
Evolución de
composición de la faseliquida
Evolución de
composición de la fasesolida
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En T2 el solidoalcanza lacomposición originalobteniendo como
resultado finalcristales decomposición similara la del fundido
original
En el diagrama se puede rápidamente conocer a qué temperatura fundirá cualquier mineralde composición intermedia (xA, yB), en este caso a T1.
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En muchos casos la solución sólida no es completa a determinadas temperaturasexisten huecos de miscibilidad como sucede en la serie de los feldespatos
• Solución sólida parcial con hueco de miscibilidad
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No Miscibles
Las fases minerales A y B son sustancias puras y no hay entre ellas solución sólida
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Coposición inicial delfundido M1: 70%B,30%A.
Cuando la temperaturaT1 alcanza la curvaliquidus, comienza acristalizar el fundidohaciéndolo en solido de
composición B.
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La temperatura sigue bajando y lacomposición del liquido evoluciona por lacurva liquidus, cristalizando
paralelamente componente B.
En Tc, punto eutéctico, es la temperatura mas baja ala cual los cristales y el fundido están en equilibrio yes también la temperatura a la que cristaliza la fase Acuya proporción frente a B estará dada por lacomposición original del fundido.
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En el caso M2 es igual queM1, excepto porque aquí el
primer componente quecristaliza es el A.
El componente B empieza acristalizar en el eutéctico Te,
cuya proporción frente a Avendrá dada por lacomposición original delfundido.
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En el punto M3 elfundido tiene la
composición deleutéctico (66% A, 34%B)
La cristalización
empieza con latemperatura Te, dondese forman a la vez loscristales A y B.
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La mayoría de las rocas están formadas por más de dos componentesquímicos lo que hace necesario utilizar otra serie de diagramas de estabilidadmineral.
Los diagramas de fasetriangulares se usannormalmente en petrología
ígnea para representar lasrelaciones de fusión así como lasecuencia de cristalización de unfundido. Además se utilizan pararepresentar las estabilidades de
los minerales por debajo de lassuperficies liquidus y solidus(diagramas de fases subsolidus) yla variación de la composiciónentre los miembros de un grupo.
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PREGUNTAS??????