PředmětyPředměty(verze: 945)
Předmět, akademický rok 2012/2013
   Přihlásit přes CAS
Vysokoteplotní geologické procesy - MG440P72
Anglický název: High-temperature geological processes
Zajišťuje: Ústav petrologie a strukturní geologie (31-440)
Fakulta: Přírodovědecká fakulta
Platnost: od 2012 do 2012
Semestr: letní
E-Kredity: 5
Způsob provedení zkoušky: letní s.:
Rozsah, examinace: letní s.:2/1, Zk [HT]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
4EU+: ne
Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
Stav předmětu: nevyučován
Jazyk výuky: čeština
Garant: prof. David Dolejš, Ph.D.
Výsledky anket   Termíny zkoušek   Rozvrh   
Anotace -
Poslední úprava: XDOLEJS/NATUR.CUNI.CZ (25.12.2009)
Pokročilý kurz pro diplomanty a doktoranty petrologie, geochemie, mineralogie a geofyziky zemského nitra, který se zabývá dynamikou geologických procesů v zemském nitru. Cílem je bližší poznání struktury a stability minerálů a tavenin, transportních vlastností a reologie tavenin, nukleace a růstu krystalů, difúze v geologických materiálech a jejich časových měřítek. Kurz zakončuje přehled zákonů zachování hmoty, energie a momentu, a jejich využití pro formulování řešení různých geologických problémů.
Literatura -
Poslední úprava: XDOLEJS/NATUR.CUNI.CZ (25.12.2009)

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 ke zkoušce
Poslední úprava: prof. David Dolejš, Ph.D. (01.11.2011)

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.

Sylabus -
Poslední úprava: XDOLEJS/NATUR.CUNI.CZ (25.12.2009)

(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.

Vstupní požadavky
Poslední úprava: prof. David Dolejš, Ph.D. (08.05.2013)

Kurz probíhá pouze v lichém kalendářním roce.

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK