Диаграммы Пурбе представляют собой графическое отображение термодинамических условий, при которых возможны различные стадии кристаллизации минералов из магматических растворов. Они основаны на принципах фазовой химии и позволяют визуализировать соотношение температуры, состава и фазового состояния системы. Основная цель диаграмм Пурбе — показать условия стабильности различных минералов и фаз в зависимости от изменения температуры, давления и химического состава расплава.
Каждое фазовое поле на диаграмме Пурбе обозначает область, где стабильна определённая комбинация минералов или фазы. Границы между фазовыми полями соответствуют линии ликвидус (начало кристаллизации) и линии солидус (окончание кристаллизации). Изотермы, проведённые на диаграмме, позволяют определить температуру образования или расплавления конкретной фазы при заданном составе.
Состав расплава или раствора влияет на положение фазовых полей и линий ликвидус/солидус. Для бинарных систем с растворимостью компонентов в жидкой фазе диаграмма Пурбе позволяет наблюдать образование эвтектики — точки, где жидкая фаза кристаллизуется в две твердотельные фазы одновременно. В тернарных системах такие диаграммы усложняются, формируя трёхмерные фазовые поля, где стабильность минералов зависит от соотношения трёх компонентов.
Диаграммы Пурбе дают возможность предсказывать последовательность кристаллизации минералов из магматических растворов. Например, при постепенном охлаждении расплава сначала образуются минералы, соответствующие полю ликвидус при более высокой температуре, а затем — вторичные минералы, формирующиеся в зоне между линиями ликвидус и солидус. Этот принцип объясняет закономерности зональности минералов в магматических породах.
Давление смещает линии ликвидус и солидус, изменяя температурные условия кристаллизации. Рост давления обычно стабилизирует высокотемпературные минералы, сдвигая границы фазовых полей. Наличие воды существенно понижает температуру ликвидус, что облегчает кристаллизацию минералов и может создавать условия для образования гидратированных фаз.
Диаграммы Пурбе широко используются для анализа магматических и метаморфических процессов. Они позволяют:
Диаграммы Пурбе представляют собой не просто графическое изображение фазовых соотношений, но и мощный инструмент количественной термодинамики, позволяющий прогнозировать поведение магматических и гидротермальных растворов при изменении физических и химических условий.