1。相平衡および鉱物集合体：
* ギブスフェーズルール： この基本的な熱力学的原理は、特定の圧力、温度、および組成で平衡状態で共存できる鉱物相の数を予測するのに役立ちます。マグマにおけるさまざまな鉱物の安定性とその結晶化シーケンスについての理解を導きます。
* 位相図： これらの図は、熱力学的原理に基づいて、温度、圧力、および組成の関数として、異なる鉱物の安定性フィールドを示しています。それらは、マグマの進化、さまざまな火成岩の形成、および岩の鉱物集団の解釈を理解するための不可欠なツールです。
* 固体溶液： 多くの場合、鉱物にはさまざまな要素が含まれ、固体溶液が形成されます。熱力学により、共存する鉱物の組成を平衡状態で計算し、異なるフェーズ間の元素の分割を理解することができます。
2。マグマの分化と結晶化：
* 分数結晶化： マグマが冷やすと、ミネラルは結晶化して落ち着き、残りの溶融物の組成を変えます。熱力学は、結晶化の順序、進化する溶融の組成、およびこのプロセスを通じて異なる火成岩の形成を予測するのに役立ちます。
* 部分融解： 岩が溶けると、結果として得られるマグマは、元の岩とは異なる組成物を持ちます。熱力学は、融解の程度、溶融物の組成、および固体残留物に残っている鉱物を理解するのに役立ちます。
3。マグマの混合と同化：
* マグマの混合： 異なる組成の2つのマグマが接触すると、それらは混合して新しいマグマを形成できます。熱力学は、混合マグマの平衡状態、不混和性（2つのマグマの分離）の可能性、および結果として生じる鉱物集合を理解するのに役立ちます。
* 同化： マグマは、周囲の岩と相互作用して、その素材を取り入れることができます。熱力学は、同化の程度、マグマの組成の変化、および結果として生じる鉱物集合を決定するのに役立ちます。
4。火山と噴火：
* 火山活動： マグマの上昇と噴火の熱力学は、爆発的な噴火、溶岩流、火山地帯の形成など、火山プロセスを理解するために不可欠です。
* 火山ガス： 熱力学は、火山ガスの組成、溶解度、および放出を研究するために使用され、火山噴火と大気化学に重要な役割を果たします。
5。岩石学的アプリケーション：
* 地熱運動とジオバロメトリー： 熱力学的計算は、鉱物が結晶化した温度と圧力条件を推定するために使用され、火成岩の形成環境に関する洞察を提供します。
* 岩石モデリング： 熱力学的原理とソフトウェアパッケージは、マグマの進化をシミュレートし、鉱物の集合を予測し、火成岩の形成をモデル化するために使用されます。
作用中の熱力学的原理の例：
* ボーエンの反応シリーズ： 熱力学的原理に基づいたこのクラシックシリーズは、冷却マグマからの鉱物の結晶化シーケンスを示しています。
* かんらん石酸素温度計： この地熱計は、共存するかんらん石と輝石の組成を使用して、それらが結晶化した温度を推定します。
全体として、熱力学は、火成岩の形成と進化に関与する複雑なプロセスを理解するための基本的なフレームワークを提供します。これにより、鉱物の集合を予測し、マグマの進化を追跡し、これらの岩が形成された条件を解釈することができます。この知識は、地球の深い内部、火山活動、さまざまな地質学的特徴の形成を理解するために重要です。
