Construction d'une grille dans un système à 3 constituants chimiques (suite)

Nous avons noté, à la page précédente, que pour un point invariant, ce sont 5 minéraux qui interviennent. parmi les six cités :

Q (quartz) : SiO2 Sill (sillimanite) : Al2SiO5

spr (saphirine) :
(Mg,Fe)2Al4SiO10 

Opx (orthopyroxène) : (Mg,Fe)SiO3  crd (cordiérite) (Mg,Fe)2Si5Al4O18, nH2O sp (spinelle) : (Mg, Fe) Al2O4

Le point invariant porte le nom de la sixième phase absente : nous avons ainsi tracé les points invariants [Sp] et [Crd] et nous les avons reliés par la réaction commune : la réaction [Sp](crd) du point [Sp] et la réaction [Crd](sp) du point [Crd] qui s'écrit spr+q=opx+sill.

Nous pouvons faire le même exercice pour les quatre autres minéraux et tracer les points invariants [Spr], [Q], [Opx], [Sill]. Toutes les réactions (Q) (dans laquelle cette phase est absente) autour des différents points invariants [X], réaction que l'on nomme [X](Q), se coupent en un point : le point invariant [Q]. Il en est de même pour les réactions [X](Spr), [X](Opx), [X](Sill).

Voici la grille complète obtenue :

On peut faire quelques remarques :

Nous avons remarqué à la page précédente que les réactions opx et sill absents sont identiques (réactions dégénérés (opx, sill)). En conséquence, le point invariant [Opx,Sill] est aussi dégénéré.

Nous avons dessiné les portions stables et métastables (en tirets) des réactions. Certains points invariants (noirs sur le diagramme) se trouvent à l'intersection des prolongements stables des réactions : ce sont des points invariants stables ; d'autres points invariants (gris sur le diagramme) sont dans les prolongements métastables des réactions: ce sont des points invariants métastables. C'est le cas des points ]Q[ et ]Spr[ (remarquez les crochets à l'envers). En conséquence, les réactions qui rayonnent autour de ces points métastables (par ex. la réaction]Spr[(Crd)), ne sont stables qu'au-delà d'un point invariant stable (par ex. [Crd]). Par contre, la réaction ]Spr[(Q) n'est jamais stable, car elle relie les 2 points métastables.

Les prolongements métastables des réactions (en tiret) ne limitent pas les champs divariants. Un seul nouveau champ divariant (et le triangle représentant les paragenèses correspondantes) apparaît sur cette grille complète par rapport à celle proposée précédemment.

Ceci sous-entend que la grille proposée ci-dessus est l'une des deux solutions possibles de ce système. Si l'on choisit que le point [Spr] est stable (et, par voie de conséquence, le point [Q]), les points ]Opx,Sill[, ]Sp[, ]Crd[ sont métastables et la grille qui en résulte est bien différente de celle-ci. Les données thermodynamiques des phases permettent de choisir la « bonne » grille, mais parfois les deux sont applicables dans des conditions physiques différentes. En dernier ressort, la confrontation avec les paragenèses des roches restent le facteur discriminant !

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