Экспериментальное моделирование взаимодействия фторсодержащего гранитного расплава и кальцитового мрамора


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

При 750°C и давлении 1 кбар проведен эксперимент, моделирующий контактово-реакционное взаимодействие кальцита и глубокодифференцированного фторсодержащего гранитного расплава. Содержание воды в системе не превышало 10% от массы сухой шихты. Показана возможность взаимодействия магматического расплава с кальцитом. В продуктах эксперимента установлена зональная колонка, сложенная наряду с кристаллическими минералами жидкими фазами. В апокарбонатной части новообразованные фазы представлены куспидином, кварцем, волластонитом, гроссуляром и некристаллической карбонатно-фторидной фазой LCF. Парагенезисы фаз в зонах апокарбонатной части колонки меняются в зависимости от соотношения активностей CO2 и HF. В силикатной части обнаружено алюмосиликатное стекло, щелочной полевой шпат, плагиоклаз переменного состава. Из силикатной в карбонатную часть интенсивно переносится кремний и фтор, в обратном направлении – в небольшом количестве кальций.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Яна Олеговна Алферьева

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: YanaAlf@bk.ru

геологический факультет

Россия, Москва

Анна Сергеевна Новикова

Институт экспериментальной минералогии им. Д.С. Коржинского РАН

Email: novikova-a-s@yandex.ru
Россия, Черноголовка, Московская обл.

Евгений Николаевич Граменицкий

Институт экспериментальной минералогии им. Д.С. Коржинского РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: YanaAlf@bk.ru
Россия, Черноголовка, Московская обл.

Список литературы

  1. Durand C., Baumgartner L.P., Marquer D. Low melting temperature for calcite at 1000 bars on the join CaCO3-H2O – some geological implications // Terra Nova. 2015. V. 27. P. 364–369.
  2. Floess D., Baumgartner L.P., Vonlanthen P. An observational and thermodynamic investigation of carbonate partial melting // Earth Planet. Sci. Lett. 2015. V. 409. P. 147–156.
  3. Ganino C., Arndt N.T., Chauvel C. et al. Melting of carbonate wall rocks and formation of the heteregeneous aureole of the Panzhihua intrusion, China // Geosci. Front. 2013. V. 4. P. 535–546.
  4. Gozzi F., Gaeta M., Freda C. et al. Primary magmatic calcite reveals origin from crustal carbonates // Lithos. 2014. V. 190–191. P. 191–208.
  5. Jutras P., Macrae A., Owen J.V. et al. Carbonate melting and peperite formation at the intrusive contact between large mafic dykes and clastic sediments of the upper Palaeozoic Saint-Jules Formation, New-Carlisle, Quebec // Geol. J. 2006. № 41. P. 23–48.
  6. Liu Y., Berner Z., Massonne H.-J., Zhong D. Carbonatite-like dykes from the eastern Hymalayan syntaxis: geochemical, isotopic, and petrogenetic evidences for melting of metasedimentary carbonate rocks within the orogenic crust // J. Asian Earth Sci. 2006. V. 26. P. 105–120.
  7. Luce R.W., Cygan G.L., Нemley J.J., D’angelo W.M. Some mineral stability relations in the system CaO-MgO-SiO2-H2O-HCl // Geochim. Cosmochim. Acta. 1985. V. 49. Iss. 2. P. 525–538.
  8. Manning D.A.C. The effect of fluorine on liquidus phase relationships in the system Qz-Ab-Or with excess water at 1 kb // Contrib. Mineral. Petrol. 1981. V. 76. P. 206–215.
  9. Reyf F.G. Immiscible phases of magmatic fluid and their relation to Be and Mo mineralization at the Yermakovka F-Be deposit, Transbaikalia, Russia // Chemical Geol. 2004. V. 210. № 1–4. P. 49–71.
  10. Reyf F.G., Seltmann R., Zaraisky G.P. The role of magmatic processes in the formation of banded Li, F-enriched granites from the Orlovka tantalum deposit, Transbaikalia, Russia: microthermometric evidence // Canad. Mineral. 2000. V. 38. № 4. P. 915–936.
  11. Skippen G. An experimental model for low pressure metamorphism of siliceous dolomitic marble // Amer. J. Sci. 1974. V. 274. № 5. P. 487–509.
  12. Smith F.G. Transport and deposition of the non-sulphide vein minerals. III. Phase relations at the pegmatitic stage // Econom. Geol. 1948. V. 43. № 7. P. 535–546.
  13. Vidale R. Metasomatism in a chemical gradient and the formation of calc-silicate bands // Amer. J. Sci. 1969. V. 267. № 8. P. 857–874.
  14. Wenzel T., Baumgartner L.P., Brugmann G.E. et al. Partial melting and assimilation of dolomitic xenoliths by mafic magma: the Ioko-Dovyren intrusion (North Baikal region, Russia) // J. Petrol. 2002. V. 43. P. 2049–2074.
  15. Wyllie P.J., Haas J.L. The system CaO-SiO2-CO2-H2O. II. The petrogenetic model // Geochim. Cosmochim. Acta. 1966. V. 30. P. 525–543.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Апокарбонатная (слева) и силикатная (справа) части образца. Общий вид и границы зон. Cal – кальцит, Cls – цельзиан, Csp – куспидин, Flu – флюорит, Grt – гранат гроссулярового состава, Kfs – щелочной полевой шпат, L – алюмосиликатное стекло, LCF – карбонатно-фторидная фаза, Pl – плагиоклаз, Qz – кварц, Wo – волластонит.

Скачать (430KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Граница зон 1 и 2: общий вид (а) и детали структуры первой зоны (б, в, г). Граница проведена по появлению волластонита. За счет него вторая зона на рисунке выглядит светлее.

Скачать (1MB)
Метаданные
4. Рис. 3. Минеральный состав и структура: (а) зона 2; (б) зона 3; (в) зона 4; (г) приконтактовая область (зоны 4, 5, 6, 7); (д) зона 7; (е) флюорит-куспидин-волластонитовый агрегат в зоне 7. Граница между зонами 4 и 5 определенна по появлению волластонита и исчезновению фазы LСF. Зона 6 состоит из плагиоклаза. Зона 7 – из алюмосиликатного стекла и щелочного полевого шпата.

Скачать (1MB)
Метаданные
5. Рис. 4. Составы полевых шпатов из зон 6 и 7.

Скачать (88KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Содержание компонентов в образце на разном расстоянии от контакта. За ноль принят плагиоклаз из зоны 6. Положительные значения по оси абсцисс соответствуют силикатной части образца, отрицательные – карбонатной.

Скачать (349KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Диаграмма lgaCO2–lgaHF, которая демонстрирует относительное расположение полей устойчивости минеральных фаз и линий их реакций в зависимости от активности СО2 и HF в системе СaO-SiO2. При переходе к количественной оценке размер полей может измениться. Состав фазы LCF задавался из предположения, что весь избыток отрицательных зарядов компенсирован углеродом.

Скачать (1MB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024