Барометрия геологическая. Одной из целей, стоящих перед геологами, является определение температуры и давления, при которых образовалась порода, тем или иным путем оказавшаяся на поверхности земли и ставшая доступной для изучения. Минералы в породах из естественных обнажений, шахт или керна скважин, по-видимому, кристаллизовались при значительно более высоких температурах и давлениях, чем те, при которых они изучаются. Чтобы определить условия, существовавшие во время кристаллизации или перекристаллизации минералов, нужно рассмотреть характерные физические и химические черты этих минералов. Оценка существовавших некогда температур и давлений известна как геологическая термометрия и геологическая барометрия, или геотермометрия и геобарометрия.

Если при экспериментальном изучении фазовых равновесий выясняется, что конкретный минерал или ассоциация минералов находится в равновесии только в пределах определенного интервала давлений, присутствие этого минерала или ассоциации в породе указывает на то, что порода когда-то в прошлом испытывала давление в этом интервале.

Точное определение давления, при котором образовался минерал, недостижимо, так как интервал устойчивости минерала может быть весьма большим и, кроме того, он зависит также и от температуры. Более точные определения давления получаются по ассоциациям минералов, так как интервал устойчивости у них обычно более узкий, чем у отдельных минеральных видов.

Давление в то время, когда сохранялось равновесие, можно также определить, если в кристалле имеются жидкие включения CO₂. Такие включения, находящиеся под большим давлением и почти чистые, были найдены в кристаллах оливина, пироксена, плагиоклаза, в оливинсодержащих ксенолитах в базальтах. Они обычно имеют округлую до сферической форму, хотя некоторые имеют вид ограненных «отрицательных» кристаллов. Размеры включений редко превышают 30 мкм, а в большинстве случаев их диаметр меньше 5 мкм. Плотность CO₂ во включениях можно определить на основе имеющихся данных по CO₂. Исходя из плотности и независимой оценки температуры, можно рассчитать давление во время существования равновесной кристаллизации. При этом делается допущение, что никакой утечки не происходило. Результаты таких расчетов показывают, что кристаллизация нодулярных ксенолитов в базальтах происходила при давлениях 2500—5000 бар, что соответствует глубинам 8—16 км.

Явление сольвуса, объясняющее изменение степени участия в твердом растворе двух или более минеральных видов, делает возможным определение давления по составам минералов. Более высокие температуры в целом способствуют повышению степени ионного замещения в кристаллических структурах. С другой стороны, при повышении давления кристаллы становятся менее восприимчивыми к инородным ионам в своей структуре.

Идеальным геологическим барометром явился бы сольвус, зависимый от давления, но нечувствительный к изменениям температуры. Поскольку такая связь между давлением, температурой и составом минерала вряд ли вообще встречается, при использовании сольвусных составов для расчета геологических давлений должны рассчитываться независимым методом и геологические температуры.

В качестве геологического барометра используется кривая сольвуса между энстатитом Mg₂Si₂O₆ и диопсидом CaMgSi₂O₆. Диопсидовая ветвь сольвуса нечувствительна к изменению давления, но возможное количество Ca в сосуществующем с диопсидом энстатите ощутимо зависит от давления. Для чисто энстатитовых составов при 1200 °С отношение Са/(Са + Mg) колеблется от >0,035 при 5 кбар до <0,025 при 30 кбар. Однако присутствие Fe существенно повышает растворимость Са в энстатите. Кроме того, использование этого геологического барометра осложняется при наличии в определенных сочетаниях в энстатите Al, Ti и Cr.

Изучается также и влияние температуры и давления на коэффициенты распределения пар ионов в минералах, сосуществующих в условиях равновесия. Так, с целью проверки расчетов геотермического градиента нодули в кимберлитах анализировались с помощью электронного микрозонда.

Зависимость растворимости Fe в сфалерите ZnS в присутствии пирита FeS₂ и гексагонального пирротина Fe_1–xS от давления при установившемся равновесии является еще одним геологическим барометром для некоторых горных пород. Молярное отношение Fe в сфалерите падает с 20% при 0,5 кбар до 10% при 10 кбар в температурном интервале 300—700 °С.

Все еще, однако, недостаточно ясным остается определение соответствующих химических и минералогических реакций и зависимости их протекания от температуры и давления.