|
2011 |
| |||||||||||||||
|
Тезисы международной конференции |
Abstracts of International conference |
||||||||||||||
|
Источники и механизмы генерации кимберлитовых магм. Рябчиков И.Д. Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РAН iryabchikov@gmail.com
Геохимия элементов-примесей и летучих компонентов кимберлитов указывает, что формирование кимберлитовых магм происходит при взаимодействии близсолидусных астеносферных расплавов с гранатовыми гарцбургитами нижней субконтинентальной литосферы.
Среди минеральных включений в алмазах и мантийных ксенолитов в кимберлитах встречаются минералы и фазовые ассоциации, устойчивые только при давлениях, превышающих максимальное давление, предполагаемое в низах континентальной литосферы. Это послужило появлению гипотез, предполагающих сублитосферный генезис кимберлитовых магм. Однако, в рамках этой модели невозможно объяснить приуроченность кимберлитов к древним кратонам. Мы полагаем, что сублитосферные алмазы транспортировались в области кимберлитообразования при подъеме мантийных плюмов.. Анализ экспериментальных данных по плавлению карбонатизированных мантийных перидотитов, фазовым равновесиям при кристаллизации кимберлитовых расплавов при высоком давлении и растворимости CO2 в кимберлитоподобных расплавах, показывает, что плавление лерцолита в присутствии CO2 дает широкий спектр составов, зависящий от содержания CO2 – от высокомагнезиальных пикритовых магм в системах без CO2 до доломитовых расплавов, содержащих менее 5 мас % SiO2 (Brey and Ryabchikov, 1994; Girnis et al., 1995; Рябчиков, Гирнис, 2005). Низкокальциевые расплавы кимберлитового состава располагаются в этом ряду при содержании CO2 около 20 мас % (Рябчиков, Гирнис, 2005). Экспериментальное изучение показывает, что растворимость CO2 в кимберлитовых расплавах резко увеличивается при давлении выше 4.5 ГПа и достигает 20 мас % при 5 ГПа. При давлении около 6 ГПа на ликвидусе насыщенного CO2 кимберлитового расплава стабильна ассоциация гранат+ортопироксен+магнезит (Girnis et al., 1995). Экспериментальные результаты свидетельствуют о том, что плавление магнезит-содержащего гарцбургита при давлении около 6 ГПа дает кимберлитоподобные расплавы, насыщенные CO2. Анализ геохимических данных показывает, что отношения содержания CO2 в таких гипотетических выплавках к содержаниям элементов с близкой степенью несовместимости (например Th) практически не отличается от таковых в примитивной и деплетированной мантии. Таким образом, образование кимберлитовых магм не требует глубокой метасоматической переработки мантийного источника, а высокие содержания несовместимыx элементов могут быть результатом очень низких степеней плавления. Предложенная модель образования кимберлитовых магм включает взаимодействие расплавов из астеносферной мантии с гранатовым гарцбургитом в низах континентальной литосферы. Такой процесс может привести к насыщению расплавов CO2 на глубине около 200 км, что будет способствовать быстрому подъему магмы и транспорту глубинных минералов. Предложенная модель подтверждается также особенностями кислородного режима в низах литосферы, в кимберлитовых магмах и в зонах алмазообразования. …………………………………………………………………………………………………… Работа получила финансовую поддержку РФФИ (проект 11-05-00247) и Программы Президиума РAН (П2). Литература Brey G. P. and Ryabchikov I. D. (1994) Carbon-Dioxide in Strongly Silica Undersaturated Melts and Origin of Kimberlite Magmas. Neues Jahrbuch Fur Mineralogie-Monatshefte(10), 449-463. Girnis A. V., Brey G. P., and Ryabchikov I. D. (1995) Origin of Group 1a Kimberlites - Fluid-Saturated Melting Experiments At 45-55 Kbar. Earth and Planetary Science Letters 134, 283-296. Рябчиков И. Д. , Гирнис A. В. (2005) Происхождение низкокальциевых кимберлитовых магм. Геология и геофизика 46(12), 1223-1233. |
||||||||||||||||