Předmět Vysokoteplotní geologické procesy (MG440P72)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu MG440P72 - Vysokoteplotní geologické procesy, Přírodovědecká fakulta, Univerzita Karlova v Praze (UK).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Sylabus

(1) Teorie kovalentní a iontové vazby, a její význam pro strukturu a stabilitu látek - kovalentní model, Lewisovy struktury, rezonanční hybridy, stabilita molekul a iontů; iontový model, elektrostatická vazebná valence, škála bazicity, stabilita a kompatibilita sloučenin; lokální uspořádání atomů a jeho důsledky pro topologii fázových diagramů, koncept neutrální specie. (2) Struktura silikátových minerálů a tavenin - struktura silikátových tetraedrů, typy kyslíkových atomů, polymerizace a lokální uspořádání; těkavé složky v silikátových taveninách, interakce H2O, CO2, halogenů, chalkogenů a vzácných plynů se silikátovou strukturou tavenin. (3) Termodynamika silikátových tavenin - formulace rozpustnosti H2O v silikátových taveninách (Burnhamův, Papalův model rozpustnosti), termodynamický popis silikátových tavenin, quasikrystalinní a speciační modely, příklady využití termodynamických modelů pro frakcionaci, asimilaci a odmíšení restitů v magmatických rezervoárech.(4) Transportní vlastnosti silikátových tavenin - hustota, experimentální měření hustoty, expansivity a kompresibility, additivita molárních objemu v silikátových a karbonátových taveninách, modely výpočtu hustoty tavenin; viskozita, experimentální metody měření, Arrheniovské chování, Vogel-Fulcher-Tammannova a Adam-Gibbsova teorie, viskozita tavenin za vysokých tlaků. (5) Reologie silikátových magmat - mechanická separace pevných a fluidních fází z taveniny, Stokesův zákon, vztah mezi viskozitou, deformací a rychlostí toku, Newtonovská a Binghamovská reologie, efektivní viskozita krystalových suspenzí, Einstein-Roscoe rovnice pro suspenze, Eyringův vztah mezi viskozitou a difuzivitou.(6) Časová měřítka geologických procesů - kinetika chemických reakcí a fázových transformací, řád reakce a jeho integrace, závislost reakčních rychlostí na teplotě a tlaku, fyzikální význam aktivační energie a objemu, vztah mezi termodynamickými a kinetickými veličinami. (7) Nukleace a růst pevných fází - definice povrchové energie, bilance mezi povrchovou a celkovou energií, zárodek a jeho kritická velikost, faktory ovlivňující růst krystalů, význam chemické a termální difúze pro morfologii krystalů a vznik magmatických textur. (8) Difúze - fenomenologický popis, první a druhý Fickův zákon, stopová, hlavní a vícesložková difúze, použití difúzních profilů pro zjišťování časového trvání metamorfních a magmatických událostí. (9) Transport látek v energetickém gradientu - vznik reakčních zón na rozhraní kontrastních litologií, odvození a význam Onsagerových koeficientů (10) Transport látek v teplotním a tlakovém gradientu - tlakové rozpouštění, metamorfní diferenciace, migrace hmoty v napěťovém poli, chemická difúze v teplotním gradientu, Soretův efekt. (11) Modelování transportu - kontrolní objem a jeho matematický popis, toky hmoty a energie, zachování hmoty, energie a hybnosti, konstituční rovnice; transportní teorie a její použití na při studiu interakcí mezi minerály a fluidní fází.

Literatura

Philpotts A. R., Ague J. J. (2009): Principles of Igneous and Metamorphic Petrology (2nd edition). - Cambridge University Press, 667 pgs.Mysen B. O., Richet P. (2005): Silicate glasses and melts: Properties and structure. - Elsevier, 544 pgs.Lasaga A. C. (1998): Kinetic theory in the Earth sciences. - Princeton University Press, 811 pgs.

Požadavky

Zkouška se uděluje za rozpracování jednoho z témat této výběrové přednášky do úrovně současného poznání na mezinárodní úrovni (podle zahraničních publikací), ústní prezentace tématu, diskuse o výsledcích a jejich kritický rozbor.

Garant

doc. Mgr. David Dolejš, Ph.D.

Vyučující

doc. Mgr. David Dolejš, Ph.D.