2013

Оценка содержаний редких элементов в очагах алмазообразующих карбонатно-силикатных расплавов, образованных в мантийном перидотите по экспериментальным К_D^РЭ минерал-расплав при 7.0 – 8.5 ГПа

Кузюра А.В., Литвин Ю.А

Федеральное государственное бюджетное Учреждение науки институт экспериментальной минералогии Российской академии наук, Черноголовка, Россия; shushkanova@iem.ac.ru

Формирование ростовых сред для основной массы природных алмазов и сингенетически включенных в них минералов является частью общего процесса магматической эволюции мантийного вещества и сопряжено с ним физико-химически и пространственно. Можно допустить, что резервуары силикат-карбонатитовых алмазообразующих расплавов образовались во вмещающей гранат-лерцолитовой мантии в результате ее первичной карбонатизации при воздействии на нее химически активного «метасоматического агента» (Litvin, 2011, 2012). Представляет интерес идентифицировать в алмазообразующих расплавах те РЭ, которые поступили в них вместе с мантийными компонентами, так и те, которые независимо привнесены «метасоматическим агентом».

Редкие элементы (РЭ) в алмазообразующих мантийных системах перидотит-карбонатит и эклогит-карбонатит характеризуется близкими коэффициентами распределения K_D^РЭ минерал-расплав по экспериментальным данным при 7.0–8.5 ГПа (Кузюра и др., 2011, 2012). Они также близко сопоставимы со значениями для силикатных и карбонатитовых расплавов, равновесных с силикатными минералами мантийных пород (Litvin, 2011).

По реальным содержаниям РЭ в минералах перидотитового и эклогитового парагенезисов во включениях в алмазах и в алмазоносных ксенолитах ряда кимберлитовых трубок (Harte & Kirkley, 1997; Ionov, 2004; Stachel & Harris, 1997) и экспериментальным K_D^РЭ минерал-расплав подсчитаны содержания РЭ в очагах алмазообразующих карбонатитовых расплавов (рис.1).

Рис. 1. Рассчитанные содержания РЭ в расплавах материнских сред ксенолитов из кимберлитовых трубок, включений в алмазах по сравнению с примитивной мантией (Lyubetskaya & Korenaga, 2007).

Основной вклад РЭ в них, вероятно, сделан мантийными компонентами. Материнские расплавы алмазов и фаз-включений существенно обеднены средними (Sm, Eu, Gd) и тяжелыми РЭ (Tb, Dy, Ho, Er, Yb, Lu, Hf) по сравнению с примитивным перидотитом. В то же время они обогащены легкими (Sc, Rb, Sr, Ba, La, Ce, Pr, Nd) РЭ и Nb, но их содержания на 1-2 порядка ниже, чем в примитивном мантийном перидотите. Повышенное содержание Sr можно связать с участием «метасоматического агента».

Поддержка: гранты Президента РФ № МК-1386.2013.5, Мин-ва образования и науки РФ (соглашения 8317, 8378) и грантов РФФИ 12-05-33044, 11-05-0040, 13-05-00835