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岩漿冷卻與晶體大小實驗解說
熔岩冷卻速率會影響晶體的生長速度以及岩石的紋理。透過改變冷卻速率和初始溫度,比較晶體的數量和大小的變化。這與快速冷卻產生細晶紋理,以及緩慢冷卻產生粗晶紋理相關,但並不解釋岩石型別完全由冷卻速率決定。
它是怎麼工作的?
快速冷卻在結構上,表現出一種玄武岩型別細晶結構特徵;而緩慢冷卻則表現出一種花崗岩型別粗晶結構特徵。
關鍵關係
核化速率 = 3v, 晶體生長量 ∝ 結晶部分內的停留時間
嘗試這個實驗
- 選擇冷卻速度和執行模式。觀察在熔融體中,小核的形成和生長過程。觀察在胃速度下進行。
- 在初始溫度為 1200 ℃,降溫速率分別為 10 ℃/s 和 1 ℃/s 時,記錄了相應的參數。比較結晶保留時間、數量以及平均尺寸。
- 新增一箇中間條件,冷卻速率為 5°C/s,以檢查冷卻速率與虛擬晶體尺寸之間的關係。
解讀結果的依據
為什麼緩慢冷卻會產生較大的晶體?
在 1000~700℃的結晶區域,生長時間變長。 假設有一個固定的 10 秒成核視窗,成核速率與冷卻速率成比例。
模型的範圍與限制
這是一個虛擬規則。設定 1000~700 ℃ 的範圍,以及在進入後 10 秒的核化視窗,核化速率設定為 3 單位/秒,線性增長速率設定為 0.02 單位/秒。我們不考慮決策衝突、生長競爭以及化學成分。我們不預測實際的礦物型別、岩石或晶體尺寸。