本文標(biāo)題："巖石的宏觀和微觀研究截面分析圖像顯微鏡"
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巖石的宏觀和微觀研究截面分析圖像顯微鏡
合成平衡的證明
在超過一個世紀(jì)的歷程中所做的許多巖石的宏觀和微觀研究充分
地證明，組成礦物和相組合在它們形成的時候常常職顯地偏離化學(xué)平
衡狀態(tài)，或者即使它們在很接近平衡的狀況下形成，但隨后條件也發(fā)
生了重大的變化．當(dāng)然，我們必須感謝使原來產(chǎn)生于地球深處而保留
到靠近地表的礦物組合反應(yīng)的緩慢，因為這些組合的大多數(shù)在現(xiàn)在可
見的條件下顯然是準(zhǔn)穩(wěn)定的． 巖石中不平衡的例子包括： 逐漸變
化的或反復(fù)的成分分帶是許多造巖礦物的特征，如斜長石和堿性長石
、閃石、輝石、石榴石、綠簾石和橄欖石．一個較早的相被一個較晚
的相所取代表明化學(xué)反應(yīng)，它的證據(jù)很廣泛，特別是在堿性長石、鏈
硅酸鹽、硫化物和碳酸鹽之中．另外，在化學(xué)上不能共存的相存在于
同一巖石中，象剛玉或富鎂橄欖石和石英在一起并不是少見的．再者
，因為電子顯微鏡(掃描類型和透射類型)和電子探針正越來越常
被用于巖石學(xué)研究，所以化學(xué)的不均勻性正以前所未有的微觀尺度上
被識別出來；因此，巖石學(xué)家、礦物學(xué)家和地球化學(xué)家將需更注意清
楚地規(guī)定化學(xué)平衡各領(lǐng)域的大小為何．
既然化學(xué)相不均勻性——也就是離開化學(xué)平衡——在大多數(shù)地質(zhì)
物質(zhì)中是明顯的，那么為平衡狀態(tài)擔(dān)心的問題是什么?問題是雖然最小
吉布斯自由能構(gòu)型在超過巖石中的一個局部范圍很少被達到，但所有
反應(yīng)趨向這樣一個狀態(tài)．換句話說，被觀察至Ⅱ的反應(yīng)反映體系總G的
減少．必須注意，經(jīng)典熱力學(xué)并沒有說到各種反應(yīng)的速率(要發(fā)現(xiàn)它們
，我們必須從原子的角度研究這類過程，即運用統(tǒng)計力學(xué)的概念、反
應(yīng)的動力理論和不可逆熱力學(xué))．給出一個最初的狀態(tài)和幾個選擇的構(gòu)
型，經(jīng)典熱力學(xué)只能使我們預(yù)測哪些已知的轉(zhuǎn)變是可能的、哪些是不
可能的．因為這個原因，所以就特定的實驗室條件下的一個特殊總體
成分而言，我們無從證明萊一吉布斯自由能構(gòu)型是真的最小．我們所
能證明的是，幾個可能的天然或合成相構(gòu)型中，一個相對于所有其他
相而言是平衡組合(即有較低的G)．在我們把這些組合同一系列的天然
產(chǎn)狀比較之后，我們通常能夠決定，就所推論的物理條件而言，正被
談?wù)摰奶厥鉅顟B(tài)是否典型．如果是的話，則我們假定它是具有最小吉
布斯自由能的平衡組合；理論上一個更低的G構(gòu)型是可能的，但如果它
并不天然地或人工地產(chǎn)出，任何人對它都沒有多少興趣．
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