Chromatographic exchange of two independent chemical components between an aqueous fluid and a three-component solid solution; application to the evolution of skarn Ca–Mn–Fe garnet
Échange chromatographique de deux constituants indépendants entre un fluide aqueux et une solution solide à trois pôles ; application à la substitution Ca–Fe–Mn des grenats de skarn
Résumé
The theory of metasomatism, as exemplified by chromatographic exchange, was set out by Korzhinskii [11] in the scalar case where one single component is exchanged between a solid and an interstitial fluid. In the present work, we discuss the case of two independent components and apply it to the chemical exchange of Ca, Fe and Mn between a migrating aqueous solution and a three-component solid solution for skarn garnet. The mathematical model is of hyperbolic type; it is simulated numerically and allows visualising the evolution of the composition of the solid for several types of initial and boundary condition.
La théorie de la métasomatose, exposée sur l'exemple de la chromatographie, a été formulée par Korzhinskii [11] dans le cas scalaire où un seul constituant est échangé entre un solide et un fluide. Dans le présent travail, nous discutons le cas de deux constituants indépendants et l'appliquons à l'échange chimique entre une solution aqueuse et une solution solide à trois pôles (échange Ca–Fe–Mn dans les grenats de skarns). Le modèle mathématique obtenu est de type hyperbolique ; il est simulé numériquement, afin de visualiser l'évolution de la composition du solide pour divers types de conditions initiales et de conditions aux limites.