diagram fase

DIAGRAM FASE

Diagram fase: diagram/grafik yang menggambarkan kondisi stabil beberapa fase

sebagai fungsi dari temperatur (T), tekanan (P) dan komposisi.

Dapat menggambarkan hubungan kesetimbangan beberapa mineral dalam batuan.

Fase: bagian dari suatu sistem (dalam hal ini magma) yang secara fisik berbeda dan

dapat dipisahkan secara mekanik dari bagian yang lain dalam sistem tersebut.

Fase dalam magma: padat (mineral), cair (liquid) dan gas

Komponen: konstitusi/bagian kimiawi minimum yang diperlukan dalam

pembentukan berbagai fase (padat, cair, gas) dalam suatu sistem.

Batuan beku umumnya mempunyai 10 12 komponen.

Komponen tidak sama dengan mineral, misalnya komponen SiO2 tidak selalu berarti

fase padat/mineral kuarsa. Ada 6 bentuk fase padat/mineral dari komponen SiO2 yaitu kuarsa alfa, kuarsa beta, tridmit, kristobalit, coesite dan stishovite

(Polymorphs of SiO2).

Aturan fase: F = c p + 2

F : degree of freedom (jumlah variabel minimum untuk mengubah fase).

c : jumlah komponen.

p : jumlah fase.

Misalnya: untuk air dan es, c = 1 (H2O), p = 2 (fase air dan fase es) maka

F = c p + 2 = 1 2 + 2 = 1

Jadi diperlukan 1 variabel untuk mengubah air menjadi es atau sebaliknya misalnya

dengan menaikkan atau menurunkan temperatur (T).

Aturan fase menjadi: F = c p + 1; pada kondisi tekanan yang tetap (Isobaric).

Variabel penting dalam diagram fase di suatu sistem magmatik: temperatur (T),

tekanan (P) dan jumlah komponen.

Diagram fase dalam sistem magmatik: Sistem 1 komponen; Sistem 2 komponen

(Binary System) dengan congruent melting, incongruent melting, solid solution;

Sistem 3 komponen (Ternary System).

Diagram fase didapat dari eksperimen di laboratorium dan pengamatan

batuan/sayatan tipis.

SISTEM 1 KOMPONEN

After Swamy and Saxena

(1994), J. Geophys. Res., 99,

11,787-11,794. AGU

F = c p + 2 F = 1 3 + 2 F = 0 Invariant points

F = c p + 2 F = 1 2 + 2 F = 1 Univariant curves

F = c p + 2 F = 1 1 + 2 F = 2 Divariant regions

SISTEM 2 KOMPONEN (Congruent Melting)

Isobaric T-X phase diagram at atmospheric pressure. After Bowen (1915), Amer. J. Sci. 40, 161-185.

CaMg(SiO3)2 (Diopside)

CaAl2Si2O8 (Anorthite)

Eutectic point

d e

a (80% An)

b

c (80%An) f i



Eutectic point

(b)

a

b c

d

(d)

Tekstur diabasic



Eutectic point

(b)

a

b

c

d

(d)

Tekstur ophitic

Isobaric T-X phase diagram

of the system Fo-Silica at 0.1

MPa. After Bowen and

Anderson (1914) and Grieg

(1927). Amer. J. Sci.

SISTEM 2 KOMPONEN (Incongruent Melting)

Cristobalite, Tridymite

Eutectic point Peritectic point

b c

d e f

g

h

i j k

Cristobalite,

Tridymite

Cristobalite,

Tridymite

b

c d

e

f

g

h

(c) (e)

Reaction rim of pyroxene in olivine

Isobaric T-X phase diagram at atmospheric pressure.

After Bowen (1913) Amer. J. Sci., 35, 577-599.

Isobaric T-X phase diagram at atmospheric pressure After

Bowen and Shairer (1932), Amer. J. Sci. 5th Ser., 24, 177-213.

SISTEM 2 KOMPONEN (Solid solution)

NaAlSi3O8 (Albite)


Fe2SiO4 (Fayalite)

Mg2SiO4 (Forsterite)

c

d e f

g

a

b

An75 Ab25

i An75 Ab25

NaAlSi3O8 (Albite)


h

NaAlSi3O8 (Albite)


L1

L1

L2

P1

P2

P3 L3

P4

P4

P1

P2 P1

P3 P2 P1

P4 P3 P2 P1

T-X phase diagram of the system albite-orthoclase at 0.2

GPa H2O pressure. After Bowen and Tuttle (1950). J.

Geology.

SISTEM 2 KOMPONEN (Solid Solution with Eutectic)

SISTEM 3 KOMPONEN (Ternary Systems)

Isobaric diagram illustrating the liquidus temperatures in the Di-An-Fo system at atmospheric

pressure (0.1 MPa). After Bowen (1915), A. J. Sci., and Morse (1994), Basalts and Phase

Diagrams. Krieger Publishers.

diagram fase

Documents