О МЕХАНИЗМЕ ОБРАЗОВАНИЯ МИНЕРАЛОВ В КИМБЕРЛИТАХ

В ОГЛАВЛЕНИЕ О МЕХАНИЗМЕ ОБРАЗОВАНИЯ МИНЕРАЛОВ В КИМБЕРЛИТАХ

2. Природа гранатов и шпинелидов
Макаров В.П.
Московская государственная геологоразведочная Академия

I.ГРАНАТЫ. Изучены пиропы (Pyr) эклогитовых ксенолитов в кимберлитах трубки Мир, Удачная и пр. (Харькив А. Д. и др.,1989). По геологическим наблюдениям Pyr находятся совместно с клино-(CPX, диопсид) и ортопироксенами (OPX, энстатит), редко- кианитом. Температура образования (по геохимическим баротермометрам) Pyr 1000- 1200^оС, CPX- 980- 1400^оС; Р= 40- 75 кбар (А.И. Пономаренко, 1976, 1977; Е.Е. Лазько, 1976; Л.И. Панина и др., 1973: J.E.N. Pike, 1976, и др.). Использовался контроля: по корелляционным уравнениям и уравнениям реакций обмена.

Выборка описывается уравнениями и реакциями обмена.

1.ln(Ca/(Fe⁺²+Mn)) = -2.222ln(Mg/(Fe⁺²+Mn)) + 3.422

0.33Fe₃Al₂Si₃O₁₂ + MgSiO₃ = 0.33Mg₃Al₂Si₃O₁₂ + FeSiO₃

0.33Fe₃Al₂Si₃O₁₂ + CaSiO₃ = 0.33Ca₃Al₂Si₃O₁₂ + FeSiO₃

2.ln(Mg/Ca) = -1.471ln(Ca/(Fe⁺²+Mn)) + 1.529

0.33Fe₃Al₂Si₃O₁₂+ CaSiO₃ = 0.33Ca₃Al₂Si₃O₁₂ + FeSiO₃

0.33Ca₃Al₂Si₃O₁₂+ MgSiO₃ = 0.33Mg₃Al₂Si₃O₁₂ + CaSiO₃

3.ln(Mg/Ca) = 3.278ln(Mg/(Fe⁺²+Mn)) - 3.508

0.33Fe₃Al₂Si₃O₁₂ + CaMg(SiO₃)₂ = 0.33Mg₃Al₂Si₃O₁₂+ CaFe(SiO₃)₂

0.33Ca₃Al₂Si₃O₁₂ + CaMg(SiO₃)₂ = 0.33Mg₃Al₂Si₃O₁₂ + 2CaSiO₃

Реакции соответствуют Т= 1200^оС и Р~ 25 кбар. Т.о. Pyr термодинамически равновесен CPX и OPX, что соответствует реальным геологическим наблюдениям. Связь генетическая: они образуются за счет разложения некоторого протовещества (ПВ). Оценка состава ПВ опирается на данные количественных измерений: соотношения Pyr/CPX чаще всего » 1.0. Тогда Mg₃Al₂Si₃O₁₂+ CaMgSi²O₆= CaMg₄Al₂Si₅O₁₈ - это кордиерит, изначально образованный по реакции (An)+ (Mg- Ol) + 2(Mg- Opx) (рассмотрена J.M. Mclelland и P.R. Whitney (1980)).

II.ШПИНЕЛИДЫ И ШПИНЕЛИ представлены чаще всего хромовыми разностя-ми. Т_обр » 1240^оС (М.Н. Таран и др., 1989), Р не имеет четких значений. Изучены хромиты и хромшпинелиды из трубок Удачная и Мир (В.В. Ковальский и др., 1979). Из трех выборок с примерно равными угловыми коэффициентами наиболее представительная описывается уравнением ln[(Cr+Fe⁺³)/Al] = -1.27 ln(Mg/Fe⁺²) + 2.65.

При интерпретации учитывались разные минералы, а также свободные элементы в твердом, расплавленном и газообразном состояниях и их одновалентные газообразные ионы на интервале Т=800- 1600^оС и Р= 1- 45 кбар. В результате параметры уравнения соответствуют Т= 1200^оС и Р= 25- 30 кбар для реакций обмена:

FeCr₂O₄ + Mg = MgCr₂O₄ + Fe.

0.5MgAl₂O₄ + Cr = 0.5MgCr₂O₄ + Al.

Присутствие элементов в свободном состоянии не совсем понятно. По данным О.Л. Кускова и Н.И. Хитарова (1982) свободное состояние элементов наблюдается при сверхвысоких давлениях (более 100 кбар). По экспериментам Т.Н. Мороз и др. (1999 г.) при ударном воздействии на Bi и флогопит образуются Fe и шпинелиды.

зеркало на сайте "Все о геологии"