Экспериментальное исследование влияния С-О-Н-флюида на фазовые отношения мантийной алмазообразующей силикат-карбонатной системы при 6 ГПатезисы докладаТезисы
Аннотация:Силикатные породы мантии подвергаются воздействию метасоматического горячего углеродсодержащего флюидного агента, что приводит к образованию карбонатных расплавов. В этих расплавах растворяются вмещающие силикатные породы, а также углерод, так формируются очаги материнских алмазообразующих карбонатно-силикатных расплавов. В результате происходящих реакций в ксенолитах обнаруживаются непрерывные серии алмазоносных перидотит-пироксенит-эклогитовых пород. Экспериментально показано, что их генезис контролируется фракционной ультрабазит-базитовой эволюцией материнских расплавов c устранением оливина и ортопироксена в результате перитектических реакций. Ранее авторами [2] обоснована перитектическая реакция оливина с образованием граната как в сухой силикатной системе оливин-диопсид-жадеит, так и в силикат-флюидной системе оливин – диопсид – жадеит - (С-О-Н-флюид). Целью настоящего исследования была оценка совместного влияния высокого содержания карбонатов и метасоматизирующего потенциала С-О-Н-флюида на возникновение и течение перитектической реакции оливина в алмазообразующей карбонат-силикат-флюидной системе. Эксперимент проводился при 6 ГПа с использованием установки тороидного типа «наковальня с лункой» в ИЭМ РАН. Стартовые смеси [(Ol80Jd12,40Di7,6)80Carb20]92,5COH7,5 и [(Ol30Omph70)80Carb20]92,5COH7,5 в платиновых ампулах подвергались давлению 6 ГПа и нагревались при температурах 700-1400°С. В каждую ампулу помещалось зерно андрадита Ca3Fe2(SiO4)3 для контроля условий эксперимента. Микрорентгенспектральный анализ свидетельствует об образовании на ликвидусе оливина, пироп-альмандинового граната, клинопироксена. Новообразованный гранат пироп-альмандинового ряда кристаллизовался самопроизвольно, без участия затравочного андрадита. СО2-компонент флюида способствовал частичной карбонатизации силикатов с образованием карбонатных фаз - кальцита, магнезита, Na,Сa- и Mg,Fe-карбонатов. В условиях практически мгновенной закалки (20°С/сек) в некоторых образцах образовались обособленные полости, а также достаточно крупные гидротермальные структуры типа жеод. Пустоты заполнены крупными кристаллами силикатов (до 120 мкм) и смесью из мелких карбонатов и силикатов в межзерновом пространстве. В одной из таких жеод методом КР-спектроскопии зафиксирован водный карбонат несквегонит MgCO3*3H2O. Это указывает на присутствие водного раствора в момент образования карбоната.Таким образом, установлено, что при участии Mg-Fe-Ca-Na-карбонатов и сверхкритического С-О-Н-флюида (7.5 мас. %) в составе алмазообразующей силикат-карбонат-флюидной системы сохраняется перитектическая реакции оливина, при этом температура солидуса алмазообразующей системы понижаются на 300-350°С по отношению к солидусу силикатных пород верхней мантии. Важно, что углекислотный СО2 и водный Н2О компоненты находятся в состоянии полностью смесимой сверхкритической С-О-Н-жидкости-флюида. Компонент Н2О выделяется на солидусе в газово-флюидную фазу, создавая самостоятельную сверхкритическую гидротермальную систему, которая в открытом режиме сосуществует с субсолидусными силикатными и карбонатными продуктами алмазообразующих процессов. При участии СОН-флюида происходит «постсолидусное» расщепление на субсолидусные минеральные фазы магматической системы и сосуществующую с ней в субсолидусе открытую гидротермальную систему.
