Том 27, № 2 (2019)

Статьи

Метод расчета энтальпии силикатного расплава произвольного состава

Бычков Д.А., Коптев-Дворников Е.В.

Аннотация

На основе уравнения Кирхгофа разработан метод расчета энтальпии силикатного расплава произвольного состава с учетом скрытой теплоты плавления. Для достижения этой цели были решены две задачи: а) выполнена ревизия коэффициентов уравнения теплоемкости силикатного расплава; б) определены парциальные мольные энтальпии образования компонентов расплава из элементов в стандартном состоянии. Неопределенность при расчете теплоемкости силикатного расплава с использованием предлагаемого набора коэффициентов при уровне значимости 95% не превышает ±0.7 Дж · моль–1 · К–1. Установлена слабая, но статистически значимая температурная зависимость теплоемкости. Энтальпии расплавов, рассчитанные с использованием предложенного метода, сопоставлены со значениями, полученными независимыми методами. Значение ошибки при вычислении на уровне значимости 95% не превышает ±2 отн.%.

Петрология. 2019;27(2):123-137
pages 123-137 views

Высокобарный метаморфизм в перидотитовом кумулате комплекса Марун-Кеу, Полярный Урал

Лю И., Перчук А.Л., Арискин А.А.

Аннотация

Высокобарный комплекс Марун-Кеу содержит гранитоиды, гнейсы, сланцы, а также габброиды и перидотиты, неравномерно метаморфизованные в условиях эклогитовой фации. В представительном образце гранат-амфиболового лерцолита из района Слюдяной Горки обнаружена кумулусная структура и хорошо сохраненные меланократовые минералы (оливин и пироксены) магматической стадии, в то время как плагиоклаз практически не сохранился. В процессе эклогитового метаморфизма в породе были образованы коронарные структуры, выполненные новообразованными минералами: амфиболом, гранатом, ортопироксеном и шпинелью. Условия метаморфизма в гранат-амфиболовом лерцолите, определенные c помощью геотермобарометрии и моделирования фазовых равновесий, составляют Р ~ 2.1 ГПа, T ~ 640–740°C, что хорошо согласуется с установленными нами ранее условиями образования эклогитов, также находящихся в районе Слюдяной Горки. Моделирование эволюции кристаллизации габброидного расплава c помощью программы КОМАГМАТ с использованием литературных данных по составам наиболее свежих образцов лерцолитов и габброидов комплекса Марун-Кеу показало, что между этими породами основного и ультраосновного состава существует генетическая связь, т.е. они кристаллизовались из единого магматического очага. Согласно моделированию, образование кумулусной структуры в лерцолите контролировалось перитектической реакцией Ol + расплав → Opxпри давлении 0.7–0.8 ГПа и температуре 1255–1268°С. Различия термодинамических условий метаморфизма в эклогитах и в гранатовых перидотитах рассматриваются в рамках тектонической модели субдукции и последующей эксгумации передовой части палеоконтинента Балтика.

Петрология. 2019;27(2):138-160
pages 138-160 views

Геологические и изотопно-геохимические признаки внесубдукционных петрологических механизмов формирования неоархейской континентальной коры Кольско-Норвежской области Фенноскандинавского щита

Вревский А.Б.

Аннотация

Приводятся новые данные о составе и возрасте неоархейских известково-щелочных вулканических пород Урагубско-Колмозеро-Вороньинского зеленокаменного пояса (УКВ ЗКП), а также результаты петролого-геохимического моделирования, которые свидетельствуют о полигенном происхождении первичных расплавов базальт-андезит-дацитовой ассоциации и о внесубдукционных геодинамических механизмах формирования континентальной коры в самом крупном зеленокаменном поясе Кольско-Норвежской области Фенноскандинавского щита.

Петрология. 2019;27(2):161-186
pages 161-186 views

Джерфишерит из монтичеллитовых пород крестовской интрузии, Полярная Сибирь

Панина Л.И., Исакова А.Т.

Аннотация

Джерфишерит в монтичеллитовых породах Крестовской интрузии был обнаружен в первичных расплавных включениях, моно- и полисульфидных глобулах, а также в джерфишерит-гидрогранатовых обособлениях. Расплавные включения представлены тремя типами. I тип обнаружен в ядрах вкрапленников перовскита и зернах монтичеллита и соответствует одной из ранних стадий кристаллизации материнской ларнит-нормативной щелочно-ультраосновной магмы, обогащенной водой и другими летучими компонентами. Среди дочерних фаз включений отмечаются: клинопироксен, серпентин, флогопит, апатит, нефелин, гидрогранат, магнетит, джерфишерит, пектолит, кальцит. В некоторых включениях I типа при 1230–1250°С фиксировалось разделение расплава на две несмесимые фазы: щелочную силикатную и высокофлюидизированную водосодержащую малокремнистую, обогащенную щелочами, серой, СО2. С пространственным обособлением несмесимых фаз расплава связано появление II и III типов включений в перовските, монтичеллите, титанистом гранате и мелилите. Об этом свидетельствует аналогичность модального состава II и III типов расплавных включений нормативному составу несмесимых фаз включений I типа. В составе включений II типа присутствуют преимущественно водосодержащие силикатные дочерние фазы (гидрогранат, серпентин, флогопит, пектолит), а также джерфишерит, кальцит, магнетит. III тип включений был представлен клинопироксеном, нефелином, апатитом, магнетитом, джерфишеритом, кальцитом, пектолитом. Джерфишерит-гидрогранатовые обособления приурочены к вкрапленникам титаномагнетита и перовскита и отходящим от них трещинам в монтичеллите. Минеральный состав джерфишерит-гидрогранатовых обособлений совместно с их окружением аналогичен составу включений II типа: в нем отмечаются аналогичные водосодержащие силикаты, джерфишерит, кальцит, магнетит. Подобная идентичность дает основание связывать образование джерфишерит-гидрогранатовых обособлений, как и включений II типа, с пространственным отделением и кристаллизацией несмесимого с исходной магмой высокофлюидизированного малокремнистого расплава, обогащенного водой, щелочами, серой, СО2. Кристаллизация высокофлюидизированного расплава, согласно экспериментам по гомогенизации включений, происходила при 990–1090°С и сопровождалась проявлением силикатно-сульфидной несмесимости и возникновением глобулярных, эмульсиевидных и мирмекитовых структур в джерфишерит-гидрогранатовых обособлениях, а также образованием моно- и полисульфидных глобул с джерфишеритом в гидрогранат-кальцит-серпентиновом субстрате. С ликвацией расплава также связано появление в джерфишерит-гидрогранатовых обособлениях ферробрусит-карбонат-гидрогранатовых глобул, еще раз подтверждающих магматическое происхождение обособлений. Иногда в джерфишерит-гидрогранатовых обособлениях отмечалось укрупнение джерфишеритовых выделений с образованием каемок, полосок, жилок, что, вероятно, объясняется большой подвижностью и малой вязкостью сульфидного расплава. Присутствующие в джерфишерит-гидрогранатовых обособлениях редкие зерна хизлевудита, годлевскита, пентландита часто имели ту же форму выделений, что и джерфишерит, что может косвенно говорить об их одновременной и совместной кристаллизации из одного и того же расплава. Химический состав джерфишерита из моно- и полисульфидных глобул, джерфишерит-гидрогранатовых обособлений и включений I типа характеризуется, как и в большинстве кимберлитов Якутии, высоким содержанием Ni (12.1–16.7 мас.%) и низким Cu (0.1–0.9 мас.%). Состав же джерфишерита из включений II и III типов отличается пониженной концентрацией Ni (3.3–1.6 мас.%) и повышенной Fe (40.9–53.2 мас.%) и существенным в III типе включений количеством Cu: от 7.6 до 10.6 мас.%.

Петрология. 2019;27(2):187-205
pages 187-205 views

Жидкостная несмесимость во флюидно-магматических системах (экспериментальное исследование)

Котельников А.Р., Сук Н.И., Котельникова З.А., Янев Й., Енчева С., Ананьев В.В.

Аннотация

С целью изучения процессов жидкостной несмесимости проведено плавление в системе трахириолит–вода ± соль (NaF, Na2CO3) в специальных условиях, имитирующих вулканический процесс. В качестве индикаторных компонентов использовались La, Nb, Sr, W, Mo, Cr, Fe, Rb, Cs. Опыты проводили на установке высокого газового давления. При 1200°С и 5 кбар проходило плавление, гомогенизация и насыщение расплава флюидными компонентами. С понижением параметров до 1000°С и 1 кбар возникала жидкостная несмесимость с образованием капель в основной массе расплава. Состав капель сходен с составом основной массы, отличаясь только содержанием воды, индикаторных компонентов и соотношениями щелочных и щелочноземельных элементов. В присутствии соли (NaF) гетерогенизация расплава проходила по схеме: силикатный расплав–солевой расплав. При добавлении карбоната натрия явления несмесимости не наблюдались, было отмечено только увеличение агпаитности расплава.

Петрология. 2019;27(2):206-224
pages 206-224 views

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах