Изобарическое сечение тройной системы X –У– Z с эвтектикой можно изобразить в виде трехгранной призмы (рис. 4.6), на сторонах которой показаны фазовые соотношения в двойных системах: X – У, Х– Z и У– Z , аналогичных рассмотренной выше. От точек ин­вариантных эвтектических равновесий X + У = расплав, X + Z = расплав и У + Z = расплав, расположенных на гранях треугольной призмы, в глубь ее протягиваются линии моновариантных равновесий двух твердых фаз и расплава, которые сходятся в точке трой­ной эвтектики Х + У + Z = расплав. Температура плавления тройной эвтектики ниже, чем любой двойной. Поверхность ликвидуса, которая на рисунке 2 заштрихована, может

Рис. 2. Изобарическое сечение тройной системы Х–У– Z

Е – эвтектическая точка, остальные пояснения в тексте

быть спроектирована на основание призмы ХУ Z . Так же, как рельеф местности изобража­ют на топографической карте с помощью горизонталей, форма поверхности ликвидуса показывается с помощью изотерм – линий равной температуры. Используя проекцию ХУ Z , можно определить последовательность кристаллизации любого расплава, нормативный состав которого включает минералы X , У и Z .

Так, в системе форстерит (Fо)–диопсид (Di)–пироп (Ру) при давлении в 4 ГПа

(рис. 3) кристаллизация расплава начинается с выделения форстерита при Т = 1960 °С. По мере охлаждения количество форстерита возрастает, а состав расплава смещается вдоль линии ХА, которая проходит через вершину Fо. В точке А начинается совместная кристаллизация форстерита и пиропа, а состав расплава смещается от А к Е. В точке E при Т = 1670 °С кристаллизуется эвтектическая смесь форстерита, пиропа и диопсида. Таким образом, минералы выделяются из расплава в последовательности: Fо → Fо + Ру → Ро + Ру + Di.

Рис . 3. Проекция поверхности ликвидуса системы

Mg₂SiO₄ (форстерит)–CaMgSi₂O₆ (диопсид)–Mg₃Al₂Si₃O₁₂ (пироп)

при Р = 4 ГПа, по X. Йодеру, 1976 г.

Пояснения см. в тексте.

Если порода X , состоящая из форстерита, пиропа и диопсида, начинает плавиться, и расплав все время остается в равновесии с кристаллами (модель порционного плавления), то первая капля жидкости будет иметь состав Е. После того, как диопсид полностью перейдет в расплав, состав жидкой фазы начнет смещаться от Е к А. В точке А будет полностью израсходован пироп, и при дальнейшем нагревании состав расплава меняется вдоль линии АХ. В точке исчезнет форстерит, и порода будет расплавлена на 100%.

Если жидкая фаза, возникнув, сразу же удаляется из области магмообразования (модель фракционного плавления), то изменение состава жидкости в ходе прогрессивного плавления будет иным. На начальной стадии возникнет эвтектическая жидкость Е, имею­щая температуру 1670 °С. Удаление этой жидкости смещает состав твердого остатка в направлении Х → Х'->Х" → R . В точке R диопсид полностью переходит в расплав, и среди твердых фаз остаются только форстерит и пироп. Температура 1670 °С недостаточна для плавления смеси этих минералов, и только при 1770 °С появится эвтектический расплав В, который будет продолжать формироваться до тех пор, пока не исчезнет весь пироп. После этого твердый остаток состоит только из форстерита, который можно расплавить лишь при Т = 2075 °С. Таким образом, если расплав удаляется из зоны магмообразования, состав и температура жидкой фазы меняются дискретно: сначала возникает самый низкотемпературный расплав, отвечающий по составу тройной эвтектике, затем при большем нагреве – жидкость, соответствующая двойной эвтектике, а в конце процесса плавится минерал, оставшийся в избытке.