Петрохимические пересчеты

С точки зрения физической химии в подавляющем большинстве случаев любая магматическая порода представляет собой гетерогенную многофазовую систему, в которой точно не известен как состав каждой фазы, то есть каждого входящего в состав породы минерала, так и количественные соотношения между ними. Поэтому важнейшей характеристикой вещественного состава изучаемой породы является ее общий химический состав в виде процентных содержаний по массе ее главных оксидов: SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MgO, MnO, CaO, Na2O, K2O, P2O, P2O5, H2O+, H2O- (соответственно вода кристаллизационная, выделяющаяся при прокаливании выше 110 ºС, и вода гигроскопическая, выделяющаяся при нагревании до 110 ºС). В отдельных случаях также определяются CO2, Cl, F, S, Cr2O3, V2O3, NiO, CoO, CuO, BaO, Li2O, C, NH3 с точностью до 0,01%.

Способы петрохимических пересчетов стали разрабатываться еще в позапрошлом веке применительно к магматическим породам с целью создания их классификации и в основу каждого из них положен один из ирех принципов группировки оксидов.

Первый принцип основан на объединении оксидов по валентности катионов. Он положен в основу метода Ф.Ю. Левинсона-Лессинга.

Второй принцип- объединение оксидов по их роли в построении породообразующих минералов. Он получил применение в методах А. Озанна, П. Ниггли, А.Н. Заварицкого.

Третий принципобъединение оксидов в группы, соответствующие составам наиболее часто встречающихся стандартных минералов. На нем основаны нормативно-молекулярный метод П. Ниггли, метод американских петрографов В. Кросса, Дж. Иддингса, Л. Пирсона и Г. Вашингтона, а также методы Е.А. Кузнецова и С.Д. Четверикова.

Для выполнения петрохимического пересчета по любому из существующих методов предварительно необходимо пересчитать процентные содержания по массе главных оксидов или отдельных элементов в молекулярные или атомные количества с помощью специальных таблиц (Заварицкий, 1960; Четвериков, 1956) или путем деления процентных содержаний на формульные массы (ф.м.) соответствующих оксидов и атомные массы элементов: SiO2 -60,06; TiO2 – 79,90; Al2O3 – 101,94; Fe2O3 – 159,68; FeO – 71,94; MnO – 70,93; MgO – 40,32; CaO – 56,08 – Na2O – 61,994; K2O – 94,20; P2O5 – 142,04; BaO – 153,4; Li2O – 30,88; S – 32,06; SO3 – 80,06; SrO – 103,63; F – 19,0; Cl – 35,36; Cr2O3 – 152,02; CO2 – 44,0; C – 112,01; NiO – 74,71; CoO – 74,93; CuO – 79,54; NH3 – 17,01; ZrO2 – 123,22. Для удобства полученные цифры нужно умножить на 1000, а для определения атомных количеств отдельных химических элементов необходимо молекулярное количество соответствующего оксида поочередно умножать на количество атомов элементов в его химической формуле.