Само название книги отражает её содержание и круг читателей, на который она рассчитана. В ней изложены основы термодинамики, иллюстрированные примерами, интересными для геологов. Главные понятия термодинамики изложены просто и доходчиво. Минералог-петрограф найдёт в ней расчёты равновесных соотношений между отдельными минералами и их ассоциациями, закономерности распределения элементов между разными минералами, их растворимости в зависимости от давления и температуры и т.д.

Книга, представляющая собой одновременно и справочное, и учебное пособие, будет полезна не только минералогам, петрологам и геохимикам, но и студентам геологических вузов.

Определить области устойчивости минералов и уловить закономерности их ассоциаций в горных породах можно путём определения энергии кристаллической решётки и с помощью данных изучения термодинамических свойств веществ.

Энергия кристаллической решётки — функция расположения атомов. Используя дифракцию рентгеновских лучей, устанавливают закономерность размещения атомов или ионов в постройках различных минералов и, применяя точные расчётные данные по энергетике отдельных атомов, определяют энергию кристаллической решётки каждого минерала.

Конечная цель исследователя заключается в определении характера естественной кристаллизации минералов по тем законам физики, которые управляют взаимодействием атомов, иначе говоря, — в определении стабильности минералов и их ассоциаций.

При такой формулировке освещается до известной степени лишь качественная сторона вопроса, но, если к этой сложной задаче мы подойдём с позиции Лаппарана, изложенной им в «Логике минералов гранита», эта формулировка окажется достаточно убедительной. «Мы строим, — говорит Лаппаран, — теорию минералообразования на простой изменчивости структурных моделей минералов; она изящна, однако изящество объясняется не только их структурой, но также и нашим правильным пониманием причины однородности как гранита, так и горных пород вообще».

В классической петрографии изучение закономерностей минералообразования длительное время подменяли описанием порядка кристаллизации минералов, входящих в состав гранита, и характера их изменений.

В настоящей работе Керн и Вайсброд для объяснения природных явлений пошли по другому пути: по пути термодинамических расчётов, основанных на экспериментальных данных. Действительно, разрабатывая теорию образования минералов и горных пород, в первую очередь следует измерить для веществ, интересующих исследователя, теплоту реакции, теплоёмкость, удельный объём, тепловое расширение и величину сжимаемости; можно далее установить изменения их свойств, таких, как объём и энтропия, характеризующих каждую из изучаемых реакций.

Сравнивая вычисленные кривые равновесия с кривыми, построенными на экспериментальных данных, можно на основе законов термодинамики понять причины устойчивости минералов.

Уже в течение нескольких десятков лет во многих лабораториях производят чрезвычайно сложные опыты, такие, например, как плавление силикатов в присутствии пара под высоким давлением и при высокой температуре, синтез силикатов в сухой атмосфере или в присутствии паров воды, а также изучение характерных превращений кварца в зависимости от температуры его образования и состава среды и влияния давления на температуру полиморфных превращений разных минералов.

Поле исследований и потребность в новых данных значительны. Но всё это требует дорогостоящего, узкоспециального оборудования. Поэтому замена многочисленных сложных экспериментов такими же многочисленными, но более простыми, проводимыми в открытых тиглях при атмосферном давлении, освобождает нас от решения технических проблем, так как отпадает потребность в автоклавах и, следовательно, в продолжительных измерениях температуры и высокого давления.

В некоторых лабораториях интересуются именно лишь этой областью высоких температур и давлений. В других, где специализируются на минералогии и петрографии, ограничиваются скромными традиционными установками, например термовесовой установкой и приборами для дифференциально-термического анализа.

Однако независимо от возможностей экспериментатора задача каждого из них остаётся единой: сначала расшифровать непосредственно полученные термические данные с учётом уже опубликованного в научной литературе материала, затем сделать выводы.

Предлагаемая книга Р. Керна и А. Вайсброда отвечает поставленной задаче. Все исследователи, которых интересует минералогия и петрография, примут её как руководство для выполнения стоящих перед ними задач.

Предисловие к французскому изданию
РАЙМОН ОКАР

Книги на ту же тему

1. Моделирование фазовых равновесий при кристаллизации базальтовых магм, Арискин А. А., Бармина Г. С., 2000
2. Растворы, минералы, равновесия, Гаррелс Р. М., Крайст Ч. Л., 1968
3. Термодинамика метаморфической гидратации минералов, Маракушев А. А., 1968
4. Диаграммы фазового равновесия в металлургии, Райнз Ф., 1960
5. Экспериментально-методические исследования рудных минералов, Власов К. А., ред., 1965
6. Физико-химические основы анализа парагенезисов минералов, Коржинский Д. С., 1957
7. Химизм магматических горных пород и некоторые вопросы петрохимии, Соловьёв С. П., 1970
8. Основы физической геохимии: учебник. — 2-е изд., испр. и доп., Жариков В. А., 2005
9. Химическая термодинамика, Мюнстер А., 1971
10. Применение методов физической химии в петрологии и геохимии, Брандт С. Б., ред., 1972
11. Методы статистической термодинамики в физической химии. Учебное пособие, Смирнова Н. А., 1973
12. Лекции по химической термодинамике. Учебное пособие, Полторак О. М., 1971
13. Проблемы прикладной геохимии (Материалы Второго международного симпозиума «Методы прикладной геохимии»), Таусон Л. В., ред., 1983
14. Неравновесные процессы в технологии переработки минерального сырья, Никифоров К. А., Хантургаева Г. И., Гуляшинов А. Н., 2002
15. Петрология верхней мантии, Грин Д. X., Рингвуд А. Э., ред., 1968
16. Справочное руководство по петрографии осадочных пород. В 2-х томах (комплект из 2 книг), Татарский В. Б., Рухин Л. Б., ред., 1958
17. Петрология изверженных и метаморфических пород дна океана, Буллард Э., Канн Д., Мэтьюз Д., ред., 1973
18. Основы практической петрографии: Учебное пособие, Кочурова Р. Н., 1977
19. Космическая петрология. Изд. 2-е пер. и доп., Маракушев А. А., Грановский Л. Б., Зиновьева Н. Г., Митрейкина О. Б., Чаплыгин О. В., 2003
20. Техническая термодинамика. Тепломассообмен, Мирам А. О., Павленко В. А., 2011