Главная – Журналы – Геология и геофизика 2015 номер 11

Верхнемантийные ксенолиты в кайнозойских базальтах Северо-Западного Шпицбергена представлены породами перидотитовой (шпинелевые лерцолиты) и пироксенитовой (амфиболсодержащие гранатовые и безгранатовые клинопироксениты, гранатовые клинопироксениты, гранатовые и безгранатовые вебстериты) серий. Верхнюю часть мантийного разреза на глубине от 50 до 100 км слагают шпинелевые перидотиты, на глубинах порядка 80-110 км в ее разрезе появляются пироксениты (возможно, дайки или силлы). Условия равновесия минеральных ассоциаций в перидотитах характеризуются параметрами: 730-1180 °C, 13-27 кбар, фугитивность кислорода от -1.5 до +0.3 лог.ед; в пироксенитах - 1100-1310 °C, 22-33 кбар. Установлены структуры распада твердых растворов в минералах пироксенитов: ламелли ортопироксена в клинопироксене и, наоборот, ламелли клинопироксена в ортопироксене. Значения температур для нераспавшихся фаз ортопироксена и клинопироксена превышают примерно на 100-150 °C значения, полученные для равновесия ламеллей и матрицы, и наблюдаемого парагенезиса в породе в целом. Нормальное распределение катионов в структуре исследованных шпинелей и равновесное распределение Fe ²⁺ между подрешетками М1 и М2 в ортопироксенах указывает на высокую скорость выноса на поверхность ксенолитов из области кристаллизации пород. В структурах всех породообразующих минералов мантийных ксенолитов Шпицбергена присутствуют летучие в форме ионов ОН ^-, молекул кристаллогидратной воды Н ₂О _cryst, а также молекулы, содержащие характеристические группы СН и CO, однако среди них преобладающими компонентами являются ОН ^- и Н ₂О _cryst и суммарное содержание воды (ОН ^- + Н ₂О _cryst) возрастает в ряду оливин ® гранат ® ортопироксен ® клинопироксен. О высокой прочности связей летучих со структурами изученных стехиометрически безводных минералов (NAM) перидотитов и пироксенитов свидетельствует их присутствие в структуре минералов, кристаллизация которых происходила при высоких температурах и давлениях. Принципиальная возможность сохранности летучих компонентов подтверждается результатами комплексного термического и масс-спектрального анализа оливинов и клинопироксена, в структурах которых эти компоненты сохраняются вплоть до 1300 °С. Состав гипотетического С-О-Н флюида, равновесного (в присутствии свободного углерода) с породами мантии, подстилающей Северо-Западный Шпицберген, варьирует от водного (> 80 % H ₂O) до водно-углекислого (около 60 % H ₂O). Флюид становится существенно водным при понижении активности кислорода в системе, однако строгой зависимости изменения окислительно-восстановительных обстановок с глубиной образования ксенолитов не установлено.