В физико-химическом структурном анализе вещества земной коры в роли фундаментальных объектов выступают такие разноранговые структурные ед иницы ее вещества как минералы, горные породы, фации, формации и т.д. Из определений понятий "структура" и "структурный элемент" ( Платонов, 1972; Bloch, Wartburg, 1960; Dauzat, 1958; Pouil lon, 1 966; Рассел, 1 957) следует, что они представляют собой некую конструкцию элементов определенного физикохимического состава, выделяемую, во-первых, по структурным типам их пространственного расположения и, во-вторых, по типам связи между составными элементами. Это позволяет, в свою очередь, рассматривать каждую следующую конструкцию как целостную единицу вещества, дает основание для построения ранговой системы фундаментальных физико-химических единиц вещества в объеме всей Земли в целом (табл. 1 ). <...>

Проблемы создания математических методов исследования кристаллизующихся систем рассматриваются с позиций вариационного физикохимического анализа и теории подобия. Моделирование процессов кристаллизации проводится восстановлением пути необратимых процессов. Рассматриваются теоретические основы выбора модели процесса, параметров процесса и масштабов этих параметров. В качестве моделей процессов кристаллизации исследуются вариационные физико-химические диаграммы с разным числом компонентов. Вводится понятие элементарной (однокомпонентной) вариационной физико-химической диаграммы. Вариационные диаграммы с большим числом компонентов (двух-, трех-и т. д.) выводятся путем сложения ряда элементарных вариационных физико-химических диаграмм. Приводятся примеры моделирования процессов кристаллизации сложных силикатных систем в условиях высоких температур и давлений. На базе найденных форм физико-химического моделирования обсуждаются задачи дальнейшего развития физикохимического моделирования процессов кристаллизации.

Во вторую часть учебного пособия входят примеры решения с помощью методов физико-химического моделирования реальных геохимических проблем. Большинство задач - примеров - взято из статьей отечественных и зарубежных геохимиков за 1998-2003 гг. Особое внимание уделено вопросам преобразования углеводородного сырья в условиях земной коры и верхней мантии. Приводятся расчеты точного количественного состава равновесных веществ, щелочности и кислотности вод, адиабатической температуры и давления углеводородных систем. Показано, как применение термодинамики позволяет рассчитать энергетику геохимических процессов. Читатель получит представление о метастабильных процессах, обусловливающих формирование тяжелых углеводородов, газов, подземных вод, которые до сих пор не получили должного освещения в литературе.

Предназначено для студентов дневного обучения специальности 01.15.00 - Геология и геохимия горючих ископаемых.

Монография представляет первое в советской и зарубежной литературе систематическое изложение основ нового направления - физико-химического моделирования природных процессов минералообразования на ЭВМ. Описан использованный математический аппарат оптимального программирования. Приведены примеры с детальным анализом численных выкладок.