Фазовые равновесия в мантии в связи с проблемой происхождения высокомагнезиальных магм

• Автор: Гирнис, Андрей Владиславович
• Шифр специальности: 04.00.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 391 с. : ил.

Оглавление
Условные обозначения
1. Введение
2. Краткая характеристика высокомагнезиальных пород и расплавов
Коматииты
Пикриты и высокомагнезиальные базальты
Кимберлиты
Лампроиты
Выводы
3. Минеральные равновесия в мантийном гарцбургате
Термодинамическая модель минеральных фаз
Фазовые равновесия
Калибровка модельных параметров
Уточнение модели с использованием составов фаз
из включений в алмазах
Термобарометрия минеральных равновесий
Выводы
4. Равновесие расплав-минералы в сухих системах. 156 Коматииты и пикриты.
Обзор экспериментальных работ
Эмпирическая модель составов котектических расплавов и 160 согласование экспериментальных данных
Плавление мантийного перидотита и условия
образования первичных магм

Выводы
5. Плавление при высоких давлениях СО2. Кимберлиты
Геологические и экспериментальные данные
по генезису кимберлитов
Растворимость СО2 в кимберлитовом расплаве
Экспериментальное изучение плавления кимберлита
группы 1А при высоком давлении
Ликвидусная ассоциация кимберлита во
флюидонасыщенных условиях
Модель образования кимберлитовых магм
6. Плавление при высоких давлениях воды. Лампроиты
Экспериментальные работы по пладению лампроитов 281 V
Близликвидусные фазовые соотношения лампроитов
Прери Крик
Полиминеральные ассоциации на ликвидусе
оливинового лампроита
7. Общие закономерности развития высокомагнезиального магматизма
Эволюция температуры мантии
Причины разнообразия в составах высокомагнезиальных магм 304 Эволюция механизмов образования высокомагнезиальных
расплавов
Выводы
8. Заключение

Условные обозначения С, весовая концентрация компонента 1 в расплаве Ср теплоемкость при постоянном давлении
ЛО°; свободная энергия Гиббса фазы 1 при стандартных температуре (298 К) и давлении (1 бар)
ЛГСТ’Р энергия Гиббса химической реакции при давлении Р и температуре Т Оех избыточная свободная энергия Н энтальпия
К концентрационная константа равновесия реакции
К0т = (Мнис|/Геис|):(М£т/Гет), коэффициент распределения Ре и М§ между расплавом и минералом т 1Щ=М0/(М§ + Бе)
Р давление
Л = 8,3143 дж/моль К, универсальная газовая постоянная 8 энтропия
Т темпреатура
V объем
Уу = УуН - + (Р-1)¥уУ параметр смешения твердого раствора Н и его
зависимость от температуры и давления
Х;т мольная доля компонента 1 в фазе т
т химический потенциал
о(т) стандартное отклонение величины т

находится в середине интервала состава пород, в то время как на крайних полюсах располагаются кумулусные породы с MgO до 42 мае % и низкомагнезиальные дифференциаты - последние порции интерстициального расплава, равновесные с пироксенами и плагиоклазом.
Близкая магнезиальность расплава первичных коматиитов была получены нами на основании соотношений никеля и кобальта в составе коматиитов и коматиитовых базальтов Воронежского кристаллического массива (Гирнис и др., 1989). Эта оценка менее надежнртак как она опирается на величину отношения Ni/Co в составе мантийного источника. Однако, данные по составу ксенолитов показывают, что это отношение довольно стабильно и может быть принято равным 20. Это позволяет оценивать состав первичного расплава в том случае, когда реликтовый оливин отсутствует.
Эти оценки относятся к коматиигам архейского возраста. Известны и более молодые коматииты и коматиитовые базальты: протерозойские (Amdt et aL, 1979; Ryabchikov et al., 1988; Francis, Hynes, 1979; Пухтель и др., 1997) и отдельные находки в фанерозое, среди которых хорошо известное проявление на о. Горгона (Колумбия) (Gansser et aL, 1979; Echeverria, 1980; Aitken, Eclievema, 1984; Echeverria, Aitken, 1986), a также несколько других, отнесение которых к коматиигам проблематично в связи с плохой сохранностью первичных характеристик пород (Gale, 1973; Upadhyay, 1984). Вообще, при переходе от раннего архею к позднему и далее к протерозою и фанерозою объем коматиитовых магм непрерывно снижается (Condie, 1984). Максимальная