779

Н.С.  Горбачев, А.В. Костюк, А.Н. Некрасов

 

Мантийный метасоматоз привлекает все большее внимание в качестве процесса, приводящего к эффективному обогащению несовместимыми элементами мантийных резервуаров, стимулирующего плавление и формирование щелочных магм, карбонатитов, кимберлитов. Исходя из минерального и химического состава метасоматически изменных ксенолитов мантийных пород в кимберлитах и щелочных базальтах, включений в алмазах важная роль в мантийном метасоматозе принадлежит сульфидсодержащим щелочно-силикатно-карбонатным флюидорасплавам [1]. В настоящей работе приводятся результаты экспериментального изучения взаимодействия щелочно-карбонатно-сульфидного флюидорасплавов с эклогитом и перидотитом при P = 4.0 ГПА, T = 1400ºС.

Опыты проводили в аппарате типа цилиндр-поршень в ИЭМ РАН с использованием закалочной многоампульной методики с перидотитовой ампулой [2]. Температура измерялась Pt30Rh/Pt6/Rh термопарой, давление при высоких температурах калибровалось по кривой равновесия кварц – коэсит. Точность определения температуры и давления в опытах оценивается в ± 5^оC и ± 1 кбар [3]. Длительность эксперимента составляла 6-8 часов. Продукты экспериментов изучали на электронном сканирующем микроскопе CamScan MV2300 c YAG детектором вторичных и отраженных электронов и энергодисперсионным рентгеновским микроанализатором с полупроводниковым Si(Li) детектором Link INCA Energy.

Продукты экспериментов состояли из орто и клинопироксенов (Opx, Cpx), флогопита (Flog), хромита (Cht), сульфида Fe-Ni-Cucостава (MSS), силикатного стекла (Gl) и карбонатной (Ka) фазы (табл.1, рис.1).

Для Opx, Cht и Flog характерна изометричная форма, Cpxобразуют изометричные или удлиненные агрегаты. Силикатные стекла, карбонатные и сульфидные фазы (закаленнные силикатные, карбонатные и сульфидные расплавы) локализованы в межзерновом пространстве. Силикатные стекла (расплавы) обогащены Na, Al, Si, обеднены Mg, Fe. Их состав сходен с составами силикатных стекол из образцов метасоматизированной литосферной океанической манти [1]. Карбонаты образуют тонкие срастания (возможно структуры распада) с силикатами. Карбонаты (карбонатный расплав) в значительной степени обогащен Na (до 40 мас.% Na₂O), Mg (до 18 мас.% MgO), содержит SiO₂ (до 22 мас. %), Al₂O₃ (до 8 мас.%). Возможно, высокие содержания SiO₂ и Al₂O₃ связаны с примесью (сростками) силикатной фазы. По составу выделяется два типа Cpx: CpxI, с высоким содержанием Caи Al, низкими Mg, Na, K; CpxII, обедненный Ca, с высоким содержанием Na, K, Mg. Обращают внимание очень высокие концентрации калия (до 1.5 мас.% K₂O в Cрx), высокая растворимость серы в карбонатном расплаве (до 5 мас.% SO₃), отсутствие оливина.

Характер наблюдаемой в экспериментах минеральной ассоциации, особенности ее состава и состава расплавов свидетельствуют об эффективности щелочно-карбонатно-сульфидных флюидорасплавов в метасоматическом преобразовании верхней мантии и важной роли этих процессов в генезисе щелочных магм.

 

 

Литература

1. Когарко Л.Н. Роль глубинных флюидов в генезисе мантийных гетерогенностей и щелочного

 магматизма // Геология и геофизика. 2005. Т. 46. № 12. с. 1234-1245.

2. Горбачев Н.С. Флюидно-магматическое взаимодействие в сульфидно-силикатных системах.

 М.: Наука, 1989.126 с.

3. Литвин Ю.А. Физико-химические исследования плавления глубинного вещества Земли. М.: Наука, 1991. 310 с.