FUSIN PARCIAL

ESCUELA POLITCNICA NACIONALFUSIN PARCIALPETROLOGA GNEA

JONATHAN SUREZ14/04/2014

Fusin parcial al equilibrio y fusin parcial fraccional

1.- Calcular las concentraciones relativas (i.e. Cl/Co) en un fundido parcial (partial melt) para incrementos de 0.1, bajo las siguientes suposiciones:a) Una fase homognea slida, fusin al equilibrio para D=0.01 y D=10.Para calcular las concentraciones relativas aplicamos la siguiente formula:

Cl/Co = 1/( D (1-F) + F)FCl/Co (D=0.01)Cl/Co (D=10)

0,19,1743119270,10989011

0,24,8076923080,12195122

0,33,257328990,136986301

0,42,4630541870,15625

0,51,980198020,181818182

0,61,6556291390,217391304

0,71,4224751070,27027027

0,81,2468827930,357142857

0,91,1098779130,526315789

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b) Calcule la concentracin relativa en el lquido agregado para fusin fraccional (fusin fraccional acumulada) para D=0.01 y D=10.

Calculamos los valores con la frmula:Cl/Co= F ^ (D-1)

FCl/Co (D= 0.01)Cl/Co ( D= 10)

0,19,772372210,000000001

0,24,9201722170,000000512

0,33,2934415320,000019683

0,42,477197360,000262144

0,51,9861849910,001953125

0,61,6581746150,010077696

0,71,4234851480,040353607

0,81,2472138150,134217728

0,91,1099410550,387420489

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c) Grafique Cl/Co vs. F para a y b en mismo grfico, etiquetando cada curva y explique las diferencias entre los dos procesos.PARA LA FUSIN PARCIAL AL EQUILIBRIO:

Para la curva D=10, la concentracin en elementos compatibles en el fundido es muy baja, especialmente para cuando la cantidad de material fundido es muy pequea. Segn como F incrementa, es decir cuando el material fundido incrementa, el fundido se va enriqueciendo en elementos compatibles. Cuando F=1 la concentracin de elementos compatibles ( D= 10) en el fundido y en la roca original son similares.Para la curva D= 0.01, la concentracin de elementos incompatibles en el fundido es muy alta, enormemente concentrados para cuando existe solo una pequea parte de material fundido. De acuerdo como el material fundido aumenta, este se va empobreciendo en elementos incompatibles. Y cuando F= 1 Cl / Co = 1 esto quiere decir que la concentracin es elementos incompatibles ( D=0.01) es igual en el fundido y en la roca original.

PARA FUSIN FRACCIONAL

Para el modelo de fusin fraccional la curva D = 0.01, es menos armnica sufre variaciones ms marcadas en su forma especialmente cuando F = 0,2 donde existe una inflexin importante.Para la curva D=10, la concentracin en elementos compatibles en el fundido es muy baja, especialmente para cuando la cantidad de material fundido es muy pequea. Segn la cantidad de material fundido va aumentando, el fundido se va enriqueciendo en elementos compatibles. Cuando F=1 la concentracin de elementos compatibles ( D= 10) en el fundido y en la roca original son semejantesPara la curva D= 0.01, la concentracin de elementos incompatibles en el fundido es muy alta, enormemente concentrados para cuando existe solo una pequea parte de material fundido. De acuerdo como el material fundido aumenta, este se va empobreciendo en elementos incompatibles. Y cuando F= 1 Cl / Co = 1 esto quiere decir que la concentracin es elementos incompatibles ( D=0.01) es igual en el fundido y en la roca original.

2.- Calcule el enriquecimiento en REE en un fundido al equilibrio a partir de un manto compuesto de 10% cpx, 5% grt, 25% opx y 60% oliv, asuma un proceso de fusin modal para F=0.02 y F=0.10. Asuma que las concentraciones en el manto son chondrticas. Use los coeficientes de distribucin de la tabla de datos adjunta. Grafique los resultados en un diagrama de Tierras Raras normalizado a la chondrita y explique las dos curvas.

coefientes de distribucinComposicin

cpxgrtopxolivChondritas

La0,0520,01640,00560,00000880,329

Ce0,1080,0650,00580,0000190,865

Nd0,2770,3630,0070,00010,63

Sm0,4621,10,00850,0004550,203

Eu0,4582,020,00780,00160,077

Gd0,73,80,0110,00150,276

Dy0,7114,130,0150,00170,343

Lu0,6233,780,0420,00150,034

Primero se calcula D del elemento en la muestraDi = WA DiALa0,00742528

Ce0,0155114

Nd0,04766

Sm0,103598

Eu0,14971

Gd0,26365

Dy0,28237

Lu0,2627

Se debe normalizar a los valores de la condrita:La0,02256924

Ce0,01793225

Nd0,07565079

Sm0,51033498

Eu1,94428571

Gd0,95525362

Dy0,82323615

Lu7,72647059

Despus se calcula Cl / Co para cada valor de F.Cl /Co (F=0.02)Cl /Co (F=0.1)

La23,742899368,311701016

Ce26,614424868,610369911

Nd10,622727925,949345572

Sm1,9226026471,787944498

Eu0,5193725980,540582284

Gd1,045862591,041961606

Dy1,2095241391,189184317

Lu0,1317186180,141767085

La grfica es la siguiente: Cl / Co vs F.

Se observa en las dos curvas algunas variaciones a la tendencia dominante que tienen las curvas, una de ellas es la vista en el Cerio donde hasta donde la curva tiene una pendiente positiva, y a partir de la cual la pendiente se invierte. Esto quiere decir que el fundido se enriquece en Ce. Esta inflexin es ms pronunciada para F=0.02, que representa una pequeo porcentaje de fundido. Para F = 0.1 que representa una cantidad mayor de fundido, la inflexin en el Cerio es menor.Se observa tambin una anomala en el Europio, la curva representa que en este caso el fundido se empobrece en este elemento. El efecto de esta inflexin es la misma para las dos curvas.

3.- Calcule los enriquecimientos relativos de La y Sm y la razn La/Sm en un fundido acumulado producido por fusin fraccional. Asuma que los coeficientes de distribucin para estos dos elementos son de 0.01 y 0.05 respectivamente. Grafique sus resultados en funcin de F, haciendo variar F de 0.001 a 0.1 (0.001, 0.002, 0.003, 0.004, 0.005, 0.006, 0.007, 0.008, 0.008, 0.009, 0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05, 0.06, 0.07, 0.08, 0.09, 0.1).Se calcula las razones de Cl/Co con la frmula: Cl/Co= F ^ (D-1). Usando los dos valores de F.Luego en la ltima columna se ubican los valores La/Sm calculados dividiendo cada valor de Cl/Co del Lantano para cada valor de Cl/Co del Sm.

FLa (D=0.01)Sm (D=0.05)La/Sm

0,001933,254301707,9457841,31825674

0,002469,872799366,4557191,28220894

0,003314,521225249,3071921,26158103

0,004236,570511189,6893761,24714687

0,005189,679194153,45411,23606469

0,006158,354446129,0494961,22708303

0,007135,941776111,4697081,21954008

0,008119,10799598,18937881,21304357

0,009105,99854887,79496621,20734197

0,0195,499258679,43282351,20226443

0,0248,081754241,1170081,16938845

0,0332,184736527,97272711,15057557

0,0424,208094621,28349811,13741146

0,0519,40973917,21783321,12730439

0,0616,204299514,47959161,11911302

0,0713,910826712,50710691,11223377

0,0812,188237611,01702951,10630889

0,0910,84675719,850757231,10110897

0,19,772372218,912509381,0964782