УСЛОВИЯ ГЕНЕРАЦИИ КИМБЕРЛИТОВЫХ МАГМ: ОБЗОР ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
А.Г. Сокол1,2, А.Н. Крук1
1Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3, Россия 2Новосибирский государственный университет, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 2, Россия
Ключевые слова: Эксперимент, мантия, кимберлит, метасоматизм, магма, ультращелочные карбонатиты, номинально безводные минералы
Страницы: 316-336 Подраздел: АЛМАЗЫ И КИМБЕРЛИТОВЫЙ МАГМАТИЗМ
Аннотация
Выполнен обзор экспериментальных данных, полученных при давлении 5.5-6.5 ГПа и характеризующих условия плавления и мультифазного насыщения систем, моделирующих реконструированные составы первичных кимберлитовых магм. Температуры ликвидуса таких систем существенно превышают максимальные температуры (~1400 °С), типичные для субкратонной литосферной мантии. При этом наблюдается значительное (на 150-200 °С) снижение температуры ликвидуса исследованных составов при уменьшении CO 2/(СO 2 + H 2O). Тугоплавкость систем свидетельствует в пользу вывода об участии дополнительного источника тепла в процессе образования кимберлитовых магм. Вблизи ликвидуса кимберлитоподобных составов границы стабильности отдельных фаз и мультифазного насыщения в целом зависят как от концентрации основных петрогенных компонентов, так и от X CO 2 в стартовом составе. Оливинсодержащая мультифазная ассоциация в основном стабильна вблизи ликвидуса при X CO 2 < 0.5 (здесь и далее - мольном отношении CO 2/(СO 2 + H 2O)). Для таких составов увеличение весового отношения MgO/CaO от 1.8 до > 4.0 приводит к смене равновесных с расплавом ассоциаций: Ol + Grt + + Cpx ® Ol + Grt + Opx + Cpx ® Ol + Grt + Opx. Сопоставление имеющихся экспериментальных данных и результатов реконструкций первичных магм свидетельствует о том, что их потенциальный протолит был существенно или полностью верлитизирован. Для значительной части составов первичных магм с X CO 2 < 0.5 протолитом может быть карбонатизированный гранатсодержащий лерцолит. Генерация части первичных магм с высоким содержанием кальция (MgO/CaO < 2) и X CO 2 < 0.5 возможна из карбонатизированного гранатсодержащего верлита. Метасоматические расплавы/флюиды за счет многостадийного преобразования и окисления (карбонатизации и флогопитизации) протолита, как минимум, на начальном этапе могли обеспечить условия для буферирования фугитивностей CO 2 и H 2O в образующемся кимберлитовом расплаве. На заключительных этапах основным источником воды для этих процессов могли быть номинально безводные минералы, содержащие в своей структуре ОН-дефекты.
DOI: 10.15372/GiG20150118 |