| Статья |
|---|
| Название статьи |
Геотермобарометрия лерцолитов на основе анализа составов клинопироксенов модельной системы CaO-MgO-Al2O3-SiO2 |
| Авторы |
Голицына З.Ф. младший научный сотрудник, zoe.zhurko@igm.nsc.ruКирдяшкин А.А. д-р геол.-минерал. наук, профессор РАН, aak@igm.nsc.ru;Банушкина С.В. мл. научный сотрудник, banushkinasv@igm.nsc.ru |
| Библиографическое описание статьи |
|
| Категория |
Науки о Земле |
| УДК |
549.07 |
| DOI |
10.21209/2227-9245-2020-26-2-14-22 |
| Тип статьи |
Научная |
| Аннотация |
Описывается возможность диагностировать условия образования минеральных ассоциаций в значениях температур и давлений, вычисляемых по процентному соотношению миналов энстатита и Ca-чермакита в минерале клинопироксене. Задача имеет и обратное решение – состав клинопироксена в системе CaO-MgO-Al2O3-SiO2 определяется конкретными значениями температур и давлений.
Минерал клинопироксен встречается во всех типах глубинных пород, имеет вариации состава, что делает его универсальным индикатором физико-химических условий образования минеральных ассоциаций. Анализ образцов лерцолитов Северного Лесото демонстрирует строгую закономерность изменения состава клинопироксена в зависимости от значений температур и давлений.
Представлены данные экспериментальных исследований фазовых взаимоотношений Cpx – Gr (клинопироксен – гранат) модельной системы CaO-MgO-Al2O3-SiO2 в диапазоне давлений 12…30 кбар и температур 1325…1650 °C. Составы, полученные в лабораторных условиях на аппарате высоких давлений типа «поршень-цилиндр», при значениях давлений и температур, близких к условиям образования лерцолитов, сохраняют названную закономерность. Выявлено существенное изменение составов клинопироксена в зависимости от температуры и давления.
Представлена полиномиальная зависимость состава клинопироксенов от давления и температуры. Расчет полиномиальной зависимости составов клинопироксенов от температуры и давления оказался справедлив и для данных других авторов. Они хорошо согласуются и дополняют выборку; закономерность, представленная в виде полинома, при этом сохраняется |
| Ключевые слова |
фазовая диаграмма; геотермобарометрия; минал; гранатовые лерцолиты; анализ фазовых взаимоотношений; фазовое равновесие; плавление; эвтектическая реакция; высокие давления; полином |
| Информация о статье |
Голицына З. Ф., Кирдяшкин А. А., Банушкина С. В. Геотермобарометрия лерцолитов на основе анализа составов клинопироксенов модельной системы CaO-MgO-Al2O3-SiO2 // Вестник Забайкальского государственного университета. 2020. Т. 26, № 2. С. 14–22. DOI: 10.21209/2227-9245-2020-26-2-14-22. |
| Список литературы |
1. Банушкина С. В., Сурков Н. В., Голицына З. Ф. Особенности плавления фаз в сечении диопсид – кальциевая молекула Эскола в интервале давлений 1 кгс/см2 – 20 кбар // Вестник Забайкальского государственного университета. 2019. Т. 25, № 7. С. 6–17.
2. Голицына З. Ф., Банушкина С. В., Сурков Н. В. Сопоставление составов кристаллических алюмосиликатных пород и слагающих эти породы минералов на плоской треугольной проекции // Геология и геофизика. 2018. Т. 59, № 3. С. 322–335.
3. Лаврентьев Ю. Г., Карманов Н. С., Усова Л. В. Электронно-зондовое определение состава минералов: микроанализатор или сканирующий электронный микроскоп? // Геология и геофизика. 2015. Т. 56, № 8. С. 1473–1482.
4. Сурков Н. В. Лерцолитовая палеогеотерма // Проблемы прогнозирования, поисков и изучения месторождений полезных ископаемых на пороге XXI века / под ред. А. Д. Савко, Н. Н. Зинчук. Воронеж: Изд-во Воронеж. гос. ун-та, 2003. С. 430–433.
5. Сурков Н. В., Гартвич Ю. Г., Изох О. П. Устойчивость и фазовые взаимоотношения нестехиометричных клинопироксенов в сечении диопсид-«Са-молекула Эскола» при высоких давлениях // Геохимия. 2007. № 6. С. 632–642.
6. Сурков Н. В., Кузнецов Г. Н. Экспериментальное исследование устойчивости твердых растворов клинопироксенов в ассоциации Cpx+Opx+Gr системы CaO-MgO-Al2O3-SiO2 // Геология и геофизика. 1996. Т. 37, № 12. С. 18–25.
7. Akella J. Garnet pyroxene equilibria in the system CaSiO3–MgSiO3–Al2O3 and in a natural mineral mixture // American Mineralogist. 1976. Vol. 61, No. 7–8. P. 589–598.
8. Boyd F. R. A pyroxene geotherm // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1973. Vol. 37, No. 12. P. 2533–2546.
9. Clark S. P., Ringwood A. E. Density distribution and constitution of the mantle // Reviews of Geophysics. 1964. Vol. 2, No. 1. P. 35–88.
10. Kennedy C. S., Kennedy G. C. The equilibrium boundary between graphite and diamond // Journal of Geophysical Research. 1976. Vol. 81, No. 14. P. 2467–2470.
11. MacGregor I. D. The system MgO-Al2O3-SiO2: solubility of Al2O3 in enstatite for spinel and garnet peridotite compositions // American Mineralogist. 1974. Vol. 59, No. 1–2. P. 110–119.
12. Nickel K. G., Brey G. P., Kogarko L. Orthopyroxene-clinopyroxene equilibria in the system CaO-MgO-Al2O3-SiO2 (CMAS): new experimental results and implications for two-pyroxene thermometry // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1985. Vol. 91, No. 1. P. 44–53.
13. Perkins D., Newton R. C. The composition of coexisting pyroxenes and garnet in the system CaO-MgO-Al2O3-SiO2 at 900 – 1,100 °C and high pressures // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1980. Vol. 75, No. 3. P. 291–300.
14. Pollack H. N., Chapman D. S. On the regional variation of heat flow, geotherms, and lithospheric thickness // Tectonophysics. 1977. Vol. 38, No. 3–4. P. 279–296.
15. Yamada H., Takahashi E. Subsolidus phase relations between coexisting garnet and two pyroxenes at 50 to 100 kbar in the system CaO–MgO–Al2O3–SiO2 // Developments in Petrology. 1984. Vol. 11, No. 2. P. 247–255.
|
| Полный текст статьи | Геотермобарометрия лерцолитов на основе анализа составов клинопироксенов модельной системы CaO-MgO-Al2O3-SiO2 |
