В курсе излагаются основные подходы к исследованию природных объектов и геохимических процессов физико-химическими методами (физико-химический анализ парагенезисов, физико-химические расчеты, экспериментальное и теоретическое моделирование). Приводятся основные понятия и законы термодинамики, даются методики расчета и построения диаграмм состояния, принципы анализа геохимических систем с использованием фазовых диаграмм, рассматриваются методы термодинамических расчетов и принципы моделирования геохимических процессов.

Список всех тем лекций

Лекция 1. Основы физической геохимии.
Структура курса Основы физической геохимии Методы физический геохимии Структура курса Термодинамическая модель природных равновесных систем Принцип дифференциальной подвижности компонентов Применение классической термодинамики к решению геологических задач Основные понятия и законы термодинамики Термодинамические параметры Законы (начала) термодинамики Интегрирование внутренней энергии

Лекция 2. Условия равновесия термодинамических систем.
Вступление Изохора - изоэнтропическая система Гомогенные системы Внутренняя энергия Уравнение Гиббса-Дюгема Критерии равновесия гомогенной системы Гетерогенные системы Условия равновесия гетерогенной системы Термодинамические потенциалы закрытых систем Дифференциальное выражение для энтальпии Изохора - изотермическая система Потенциал Гельмгольца Условие равновесия системы Изобара - изотермическая система Полный потенциал Гиббса Энтропия Условие равновесия системы Признаки закрытой системы Теория дифференциальной подвижности компонентов

Лекция 3. Парагенезисы. Правило фаз. Уравнение смещенного равновесия.
Вступление Образование контактовых роговиков Принцип локального/мозаичного равновесия Интегральное и дифференциальное уравнение для потенциала Гиббса-Коржинского Степени свободы Правило Гольдшмидта Другие термодинамические потенциалы Уравнение смещенного равновесия Применение уравнения смещенного равновесия Химический потенциал Идеальный газ Интегральное выражение для химического потенциала Вопрос от студента Интегральное выражение для химического потенциала Закон действующих масс

Лекция 4. Физико-химический анализ парагенезисов.
Вступление Физико-химический анализ парагенезисов Классификация параметров диаграмм (интенсивные, экстенсивные, смешанные) Диаграммы состав-парагенезис Парагенезис Фазовое соответствие Понятие минеральной фации Построение диаграмм Группы компонент Классическое образование контактовых роговиков Применение правила фаз Парагенезисы Признаки вполне подвижных и инертных компонентов Диаграммы инертных и вполне подвижных компонент Диаграмма состав-парагенезис контактовых роговиков пироксеновой фации

Лекция 5. Диаграммы состав-парагенезис. Диаграммы зависимости фазового состава от интенсивных и экстенсивных параметров.
Диаграмма состав-парагенезис для системы с минералами переменного состава Моновариантный парагенезис Диаграммы зависимости фазового состава от интенсивных и экстенсивных параметров Термодинамический потенциал Мольные величины Связь G-потенциала и химического потенциала Парциальные величины Графический образ потенциала Гиббса Термодинамическая основа образования различных растворов Количество степеней свободы Диаграмма g-x Вывод Т-Х диаграммы Факторы состояния Энтропия История породы в виде реакторов

Лекция 6. Диаграммы плавкости.
Диаграмма плавкости с простой эвтектикой Следствия из уравнения Тройные диаграммы плавкости с простой эвтектикой Диаграмма зависимости парагенезисов от состава Политермические сечения Изотермические сечения Варианты дополнительных фаз Возникновение бинарной системы с промежуточным соединением, которое плавится конгруэнтно Бинарная диаграмма Тройные диаграммы плавкости с инконгруэнтно-плавящими соединениями

Лекция 7. Диаграммы плавкости. Ликвация.
Ликвация Монотектика Кристаллизация Диаграмма фазовых равновесий в системе Диаграммы плавкости с твердыми растворами Уравнение Ван Лаара Диаграммы Розебома Диаграмма альбит-анортит-диопсид

Лекция 8. Диаграммы плавкости. Влияние различных факторов на строение диаграмм плавкости.
Вступление Влияние внутренних факторов на строение диаграмм плавкости Кислотно-основное взаимодействие Распределение силикатных расплавов в координатах T-R Диаграмма лейцит-кремнезем Влияние внешних факторов на строение диаграмм плавкости Уравнение смещенного равновесия Влияние давления в присутствии летучих компонентов Влияние вполне подвижных компонент Кинетические факторы

Лекция 9. Диаграммы в координатах интенсивных параметров. Часть 1.
Вступление Независимые интенсивные параметры Топология Правила Скрейнемакерса Нонвариантная точка на диаграмме Вариантность мультисистем Топология мультисистемы Правила для мультисистем

Лекция 10. Диаграммы в координатах интенсивных параметров. Часть 2.
Тема лекции Принцип ортогональности моновариантных линий Зависимость стехиометрии от химического потенциала вполне подвижных компонент Сингулярные (вырожденные) равновесия Диаграммы зависимости диагенезисов гранитоидов от химических потенциалов щелочей

Лекция 11. T-P-X диаграммы с летучими компонентами.
Тема лекции Роль летучих компонент в магматическом и гидротермальном процессе Сечение системы Проекции диаграммы на плоскости T-P, T - состав, P - состав Изобарические сечения Изотермические сечения

Лекция 12. T-P-X диаграммы состояния с летучими компонентами, с критическими явлениями в насыщенной системе.
Тема лекции T-P-X диаграмма состояния "Силикат - летучий компонент" Проекции диаграммы на плоскости T-состав, T-P, P - состав Изобарические сечения диаграмм Кристаллизация и дегазация магматический расплавов Изотермические сечения диаграмм T-P-X диаграмма "Соль-силикат-летучий компонент" Сечения диаграммы

Лекция 13. Физико-химические расчеты. Часть 1.
Тема лекции Физико-химические расчеты Термодинамические основы расчета фазовых равновесий Интегрирование уравнения смещенного равновесия Приращение ΔG реакции при изменении температуры Приращение ΔG реакции при изменении давления Расчет соотношения активности вполне подвижных компонент

Лекция 14. Физико-химические расчеты. Часть 2.
Тема лекции Задача расчетов в координатах параметров T, P, соотношения активностей Стандартные условия и расчет термодинамических потенциалов Расчет свободной энергии Оценка термодинамического потенциала Стандартное состояние вещества Проблема расчета в стандартных условиях Стандартное состояние вещества Примеры термодинамических расчетов Расчет по экспериментальным данным Реакции с участием газовой фазы Диаграммы в координатах химических потенциалов компонент Расчет Eh-pH диаграмм

Лекция 15. Распределение компонентов в гетерогенных системах.

Лекция 16. Фазовое соответствие. Примеры минералов, используемых в качестве геотермометров и геобарометров.

Лекция 17. Термодинамика необратимых процессов.