|
Плавление перидотита в присутствии
флюида H2O-NaCl:
эксперимент при 2.5 ГПа.
Бутвина
В.Г., Сафонов О.Г.
Институт Экспериментальной Минералогии
РАН, Черноголовка, Россия,
butvina@iem.ac.ru
Влияние хлоридных компонентов на
процессы плавления мантийных ассоциаций мало изучено. Эксперименты в
системе MgO-SiO2-H2O-(K,
Na)Cl
(Stalder
et
al.,
2008; Chu
et
al.,
2011) показали, что хлориды, понижая активность воды во флюиде,
повышают температуры плавления. Однако при наличии
Al2O3
в присутствии солей
K и
Na
возможно образование флогопита и/или амфибола, что, очевидно, повлияет
на температуру плавления.
В настоящей работе приводятся данные
предварительных экспериментов, нацеленных оценить влияние
NaCl
на температуру солидуса водосодержащего (15 мас. %
H2O)
перидотита состава (мас. %):
SiO2
(45.80), Al2O3
(5.26), MgO
(44.09), CaO
(4.26), Na2O
(0.58) при 2.5 ГПа. Эксперименты проводились на установке
цилиндр–поршень в солевых ячейках диаметром ½’’, оснащенных графитовыми
нагревателями и вставками из керамики
MgO.
Условия и результаты проведенных опытов представлены в таблице 1.
Таблица 1.
Условия эксперимента и полученные фазы в результате плавления пиролита
при 2.5 ГПа.
|
№ образца |
P, kb |
Т, 0С |
Выдержка, час. |
Концентрация
H2O,
% |
XNaCl |
равновесная ассоциация |
|
PHN-1 |
25 |
900 |
67 |
15 |
0 |
Cpx+Amp+Fo+Grt+
Quench |
|
PHN-2 |
25 |
1000 |
29 |
15 |
0 |
Opx+Cpx+Amp+Fo+Grt |
|
PHN-3 |
25 |
1100 |
47 |
15 |
0 |
Opx+Cpx+Amp+Fo |
|
PHN-5 |
25 |
950 |
50 |
15 |
0 |
Opx+Cpx+Fo+Grt |
|
PHN-6 |
25 |
1050 |
36 |
15 |
0 |
Opx+Fo |
|
PHN-7 |
25 |
850 |
117 |
15 |
0.5 |
Fo+quench |
|
PHN-8 |
25 |
950 |
71 |
15 |
0.5 |
Fo+quench |
|
PHN-9 |
25 |
800 |
45 |
15 |
0.5 |
Fo+quench |
|
PHN-10 |
25 |
800 |
43 |
15 |
0 |
Fo+quench |
|
PHN-11 |
25 |
800 |
48 |
15 |
0.1 |
Fo+quench |
|
PHN-12 |
25 |
930 |
47 |
15 |
0 |
Opx+Cpx+Amp+Fo+Grt+quench |
|
PHN-13 |
25 |
850 |
45,5 |
15 |
0.1 |
Fo+quench |
|
PHN-14 |
25 |
780 |
32 |
15 |
0.1 |
Fo+quench |
|
PHN-15 |
25 |
830 |
28,5 |
15 |
0 |
Opx+Cpx+Grt+quench |
В отсутствии
NaCl,
в субсолидусе указанного перидотита сосуществуют
Fo,
паргасит-чермакитовый
Amp,
Grt,
Cpx
и Opx.
Плавление начинается при температурах порядка 900ОС и
приводит к исчезновению
Opx.
Амфибол же остается стабильным выше солидуса вплоть до температуры 1000ОС.
Добавление NaCl,
уже в количестве 0,1 мольной доли, приводит к понижению температуры
плавления водосодержащего перидотита ниже 800ОС, не влияя
(или даже расширяя) область стабильности
Ca-Na
амфибола с расплавом. Такое влияние
NaCl
на фазовые соотношения в водосодержащем перидотите обусловлено, с одной
стороны, растворимостью
Cl
в обогащенном Ca
и Na
расплаве, а с другой – влиянием
Na,
стабилизирующего амфибол. Эти факторы, по-видимому, перевешивают влияние
хлоридов на активность воды во флюиде.
Поддержка: РФФИ (10-05-00040), Грант
Президента РФ для молодых ученых (MД-222.2012.5).
Литература:
Chu L., Enggist A., Luth
R.W. Effect of KCl on melting in the Mg2SiO4–MgSiO3–H2O
system at 5 GPa: Contrib. Mineral. Petrol. 2011. V. 162. P. 565-571.
Stalder R., Kronz A., Simon
K. Hydrogen incorporation in enstatite in the system MgO-SiO2-H2O-NaCl:
Contrib. Mineral. Petrol. 2008. V. 156. P. 653-659. |