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Enregistrement W4403000395 · doi:10.1007/s00410-024-02173-6

A new activity model for biotite and its application

2024· article· en· W4403000395 sur OpenAlexfundno aff
Edgar Dachs, Artur Benisek

Notice bibliographique

RevueContributions to Mineralogy and Petrology · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineEarth and Planetary Sciences
ThématiqueGeological and Geochemical Analysis
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesUniversität SalzburgAustrian Science FundMcGill UniversityLouisiana State University
Mots-clésBiotiteChemistryGeology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract A new activity model for biotite is formulated in the system K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O-TiO2-O2 (KFMASHTO), which extends that for the KFMASH system by introducing a titanium-biotite and a ferric-biotite end-member (tbio: K(TiMg2)[(O)2(AlSi3)O10] and fbio: K(Fe3+Mg2)[(OH)2(Al2Si2)O10]), as well as a pyrophyllite end-member (pyp: Al2[(OH)2Si4O10]) that accounts for the presence of octahedral excess-Al in natural biotites. Phonon calculations applying density functional theory (DFT) using the software Castep yielded the standard entropies of tbio and fbio as Sotbio = 328.06 J/(mol·K) and Sofbio = 301.69 J/(mol·K), and their heat capacity functions. From experimental phase-equilibrium data, the enthalpy of formation value of tbio was constrained as $$\Delta {H}_{f,tbio}^{o}$$ Δ H f , t b i o o = −6124.68 ± 3.33 kJ/mol. Natural data were used to derive $$\Delta {H}_{f,fbio}^{o}$$ Δ H f , f b i o o = −5935.3 ± 6.6 kJ/mol. The single-defect DFT method was applied to parameterize important macroscopic mixing properties (macro-W’s) involving tbio and pyp end-members in the model (fbio was treated ideal). Castep-derived microscopic interaction energies (micro-w’s) are presented herein for KFMASH-biotite. The octahedral same-site (M1) Mg–Al mixing micro-w (wMgAl(M1)), the same-site tetrahedral Si-Al mixing parameter (wSiAl(T1)) and the related cross-site term are: wMgAl(M1) = 82.5 kJ/mol, wSiAl(T1) = 95.6 kJ/mol (two T1-sites) and $${w}_{MgAlAlSi(M1T1)}=$$ w M g A l A l S i ( M 1 T 1 ) = 175.1 kJ/mol. The linear combination of these micro-w’s gives a macroscopic Wphleas = 18.8 kJ/mol, that is not transferable to other mineral groups. Micro w’s for Mg-Fe mixing in biotite (wMgFe(M1), wMgFe(M2), $${w}_{MgMgFeFe(M1M2)}$$ w M g M g F e F e ( M 1 M 2 ) ), are all close to ideality. The biotite activity model of this study is thus a first example of next-generation activity models that use DFT- and thus physically based micro-w’s and reassembled macro-W’s for petrological calculations. Test calculations on 5 samples from low- to high-grade metamorphic environments covering metapelite to greywacke bulk-compositions using Perple_X suite of programs illustrate the performance of the new biotite activity model. Computed mineral-chemistries are in all cases in better agreement with measured compositions than resulting from published activity models of biotite.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,007
Score d'incertitude au seuil0,016

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,000
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,002
Science ouverte0,0020,001
Intégrité de la recherche0,0020,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0050,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,011
Tête enseignante GPT0,249
Écart entre enseignants0,238 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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