خطوات الاستخدام
أدخل معدل التبريد (بوحدة درجة مئوية/ساعة). يشير معدل التبريد إلى مدى سرعة انخفاض درجة حرارة الصهارة أو المحلول. كلما زاد معدل التبريد، قلت الفرصة لنمو البلورات بشكل كبير، مما يؤدي إلى بلورات أصغر. على سبيل المثال، في التبريد السريع مثل الحمم البركانية، تتكون بلورات صغيرة جدًا.
أدخل اللزوجة (بوحدة باسكال ثانية). اللزوجة هي مقياس لمقاومة المائع للتدفق. في الصهارة، اللزوجة العالية تعني أن الذرات تتحرك ببطء، مما يمنع انتشار الذرات إلى مواقع النمو البلوري، وبالتالي ينتج بلورات أصغر. على سبيل المثال، الصهارة الريوليتية ذات اللزوجة العالية تنتج بلورات دقيقة مقارنة بالصهارة البازلتية منخفضة اللزوجة.
تستخدم الحاسبة العلاقة الأساسية: حجم البلورة ~ 1 / (معدل التبريد × اللزوجة). أي أن حجم البلورة يتناسب عكسياً مع حاصل ضرب معدل التبريد واللزوجة. يتم تطبيق ثابت معايرة لتحويل القيم إلى ملليمترات بناءً على بيانات تجريبية من علم الصخور. يعطي الناتج تقديرًا لحجم البلورة المتوسط في الصخر.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على حجم البلورة بخطوات الحل كاملة.
الحل
باستخدام حاسبة حجم البلورة، نقوم بإدخال القيم: معدل التبريد = 10 °C/h، اللزوجة = 100 Pa·s. الحساب: حجم البلورة ≈ ثابت / (10 * 100) = ثابت / 1000. بافتراض أن الثابت المعاير يساوي 10 (وحدة ملليمتر*باسكال*ثانية*درجة/ساعة)، نحصل على حجم بلورة ≈ 10 / 1000 = 0.01 مم. هذا حجم بلوري دقيق جداً، وهو نموذجي للصخور البركانية مثل البازلت الذي يتبريد بسرعة على سطح الأرض. البلورات تكون بحجم الميكرونات تقريباً. في الطبيعة، البازلت يحتوي على بلورات مجهرية من الأوليفين والبيروكسين. هذه النتيجة تفسر لماذا لا نرى بلورات كبيرة بالعين المجردة في الحمم البركانية.
الحل
إدخال البيانات: معدل التبريد = 0.5 °C/h، اللزوجة = 1,000,000 Pa·s. الحساب: حاصل الضرب = 0.5 * 1,000,000 = 500,000. حجم البلورة = ثابت / 500,000 = 10 / 500,000 = 0.00002 مم = 0.02 ميكرون. هذا حجم صغير جدًا، لكن ريوليت عادة ما يحتوي على بلورات أكبر بسبب التبريد البطيء في الطبيعة؟ هنا التبريد بطيء جداً (0.5 درجة/ساعة) لكن اللزوجة عالية جداً تعيق النمو. في الواقع، الصهارة الريوليتية تبرد ببطء في العمق، فتتشكل بلورات كبيرة مثل الكوارتز والفلسبار. هذا المثال يظهر أن اللزوجة لها تأثير كبير. النتيجة تشير إلى بلورات متناهية الصغر، مما يعني أن التبريد بطيء جداً لا يكفي لتغلب على اللزوجة. في التطبيقات العملية، غالبًا ما يكون الثابت مختلفًا حسب الظروف. يجب استخدام معايرة تعتمد على نوع الصخر.