Preview

Литосфера

Расширенный поиск

Содержание кальция в кристаллах оливина, выросших из экспериментальных расплавов. Часть 1

Полный текст:

Аннотация

В статье представлены выявленные закономерности содержаний кальция в кристаллах оливина в системе основной-ультраосновной расплав-оливин в широком диапазоне условий, полученные по результатам обработки экспериментальных данных, заимствованных из базы данных “ИНФОРЕКС”. Были выделены две группы параметров системы расплав-оливин, ответственных за увеличение, или уменьшение содержаний кальция в оливине. Появление в экспериментах низкокальциевых разностей оливинов в системе расплав-оливин, независимо от давления и температуры, в первую очередь обязано низким содержаниям кальция в расплаве.

Об авторе

Георгий Пономарев
Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН
Россия


Список литературы

1. Авченко О.В., Чудненко К.В., Александров И.А. Основы физико-химического моделирования минеральных систем. М.: Наука, 2009. 228 с.

2. Альмеев Р.Р., Арискин А.А. ЭВМ-моделирование расплавно-минеральных равновесий в водосодержащей базальтовой системе // Геохимия. 1996. № 7. С. 624-636.

3. Арискин А.А., Бармина Г.С. Моделирование фазовых равновесий при кристаллизации базальтовых магм. М.: Наука, 2000. 362 с.

4. Бобров А.В., Литвин Ю.А. Перидотит-эклогит-карбонатитовые системы при 7-8.5 ГПа: концентрационный барьер нуклеации алмаза и сингенезис его силикатных и карбонатитных включений // Геология и геофизика. 2009. Т. 50, № 12. С. 1571-1587.

5. Литасов К.Д., Шацкий А.Ф., Похиленко Н.П. Фазовые соотношения и плавление в системах перидотит-Н2О-СО2 и эклогит-Н2О-СО2 при давлениях до 27 ГПа // Докл. АН. 2011. Т. 437, № 5. С. 669-674.

6. Пономарев Г.П., Пузанков М.Ю. Распределение породообразующих элементов в системе основной-ультраосновной расплав-шпинель, оливин, ортопироксен, клинопироксен, плагиоклаз, по экспериментальным данным: Геологическое приложение. М.: ПРОБЕЛ-2000, 2012. 657 с.

7. Федоров И.И., Чепурнов А.И., Сонин В.М., Чепур- нов А.А., Логинова А.М. Экспериментальное и термодинамическое изучение кристаллизации алмаза и силикатов в металл-силикатно-углеродной системе // Геохимия. 2008. № 4. С. 376-386.

8. Beattie P. Olivine-melt and orthopyroxene-melt equilibria // Contr. Miner. Petrol. 1993. V. 115, № 1. P. 103-111.

9. Beattie P., Ford C., Russell D. Partition coefficients for olivine-melt and orthopyroxene-melt systems // Contr. Miner. Petrol. 1991. V. 109, № 2. P. 214-224.

10. Brey G.P., Bulatov V.K., Girnis A.V. Influence of water and fluorine on melting of carbonated peridotite at 6 and 10 GPa // Lithos. 2009. V. 112 S, № 1. P. 249-259.

11. Brey G.P., Bulatov V.K., Girnis A.V. Melting of K-rich carbonated peridotite at 6-10 GPa and stability of K-phase in the upper mantle // Chem. Geol. 2011. V. 281, № 3-4. P. 333-342.

12. Brey G.P., BulatovV.K., Girnis A.V., Lahaye Y. Experimental melting of carbonated peridotite at 6-10 GPa // J. Petrol. 2008. V. 49, № 4. P. 797-821.

13. Brey G.P., Kohler T. Geothermobarometry in four-phase lherzolites: II. New thermobarometers, and practical assessment of existing thermobarometers // J. Petrol. 1990. V. 31, № 6. P. 1353-1378.

14. Chalot-Prat F., Falloon T.J., Green D.H., Hibber- son W.O. Melting of plagioclase + spinel lherzolite at low pressures (0.5 GPa); an experimental approach to the evolution of basaltic melt during mantle refertilization at shallow depths // Lithos. 2013. V. 172-173. P. 61-80.

15. Colson R.O., McKay G.A., Taylor L.A. Temperature and composition dependencies of trace element partitioning: olivine/melt and low-Ca pyroxene/melt // Geochim. Cosmochim. Acta. 1988. V. 52. P. 539-553.

16. Davis F.A., Hirschman M.M. The effects of K2O on the compositions of near-solidus melts of garnet peridotite at 3 GPa and the origin of basalts from enriched mantle // Contr. Miner. Petrol. 2013. V. 166, № 4. P. 1029-1046.

17. De Hoog J.C.M., Gall L., Corner D. Trace-element geochemistry of mantle olivine and application to mantle petrogenesis and geothermobarometry // Chem. Geol. 2010. V. 270, № 1-4. P. 196-215.

18. Foley S.F., Yaxley G.M., Rosenthal A., Buhre S., Kiseeva E.S., Rapp R.P., Jacob D.E. The composition of near-solidus melts of peridotite in the presence of CO2 and H2O between 40 and KBar // Lithos. 2009. V. 112. P. 274-283.

19. Ford C.E., Russel D.G., Craven J.A., Fisk M.R. Olivine-liquid equilibria: temperature, pressure and composition dependence of the crystal/liquid cation partition coefficients for Mg, Fe2+, Ca, Mn // J. Petrol. 1983. V. 24, № 3. P. 256-265.

20. Ghoch S., Ohtani E., Litasov K.D., Terasaki H. Solidus of carbonated peridotite from 10 to 20 GPa and origin of magnesiocarbonatite melt in the Earth’s deep mantle // Chem. Geol. 2009. V. 262, № 1-2. P. 17-28.

21. Giehl C., Marks M., Nowak M. Phase relations and liquid lines of descent an iron-rich peralkaline phonoli-tic melt: an experimental study // Contr. Miner. Petrol. 2013. V. 165, № 2. P. 283-304.

22. Girnis A.V., Bulatov V.K., Brey G.P. Formation of primary kimberlite melts - constraints from experiments at 6-12 GPa and variable CO2/H2O // Lithos. 2011. V. 127, № 3-4. P. 401-413.

23. Grove T.L., Holbig E.S., Barr J.A., Till C.B., Krawczynski M.J. Melting of garnet lherzolite: experiments, models and comparison to melt of pyroxenite and carbonated lherzolite // Contr. Miner. Petrol. 2013. V. 166, № 3. P. 887-910.

24. Hirose K. Phase transitions in pyrolitic mantle around 670-km depth: implications for upwelling of plumes from the lower mantle // J. Geophys. Res. 2002. V. 107, № B4. P. ECV 3-1-3-12.

25. Jakobsson S., Holloway J.R. Mantle melting in equilibrium with an iron-wustite-graphite buffered COH- fluid // Contr. Miner. Petrol. 2008. V. 155, № 2. P. 247-256.

26. Jurewicz A.J.G., Watson E.B. Cations in olivine, part 1: calcium partitioning and calcium-magnesium distribution between olivines and coexisting melts, with petrologic applications // Contr. Miner. Petrol. 1988. V. 99, № 1. P. 176-185.

27. Jurewicz A.J.G., Watson E.B. Cations in olivine, part 2: diffusion in olivine xenocrysts, with applications to petrology and mineral physics // Contr. Miner. Petrol. 1988. V. 99, № 1. P. 186-201.

28. Keshav S., Gudfinnsson G.H., Presnall D.C. Melting phase relations of simplified carbonated peridotite at 12-26 GPa in the systems CaO-MgO-SiO2-CO2 and CaO-MgO-Al2O3-SiO2-CO2: highly calcic magmas in the transition zone of the Earth // J. Petrol. 2011. V. 52, № 11. P. 2265-2291.

29. Kohler T.P., Brey G.P. Calcium exchange between olivine and clinopyroxene calibrated as a geothermobarometry for natural peridotites from 2 to 60 KB with applications // Geochim. Cosmochim. Acta. 1990. V. 54. P. 2375-2388.

30. Lambart S., Laporte D., Provost A., Schiano P. Fate of pyroxenite-derived melts in the peridotitic mantle: thermodynamic and experimental constraints // J. Petrol. 2012. V. 53, № 3. P. 451-476.

31. Lambart S., Laporte D., Schiano P. Markers of the pyroxenite contribution in the major-element compositions of oceanic basalts: review of the experimental constraints // Lithos. 2013. V. 160-161. P. 14-36.

32. Leeman W.P., Sheidegger K.F. Olivine/liquid distribution coefficients and a test for crustal-liquid equilibrium // Earth Planet. Sci. Let. 1977. V. 35, № 2. P. 247-257.

33. Libourel G. Systematics of calcium partitioning between olivine and silicate melt: implications for melt structure and calcium content of magmatic olivines // Contr. Miner. Petrol. 1999. V. 136, № 1. P. 63-80.

34. Litasov K.D., Ohtani E. Phase relations in the peridotite-carbonate-chloride system at 7.0-16.5 GPa and the role of chlorides in the origin of kimberlite and diamond // Chem. Geol. 2009. V. 262, № 1-2. P. 29-41.

35. Mallik A., Dasgupta R. Reactive infiltration of MORB-eclogite-derived carbonated silicate melts into fertile peridotite at GPa and genesis of alcalic magmas // J. Petrol. 2013. V. 54, № 11. P. 2267-2300.

36. Martin A.M., Righter K. Melting of clinopyroxene + magnesite in iron-bearing planetary mantles and implications for the Earth and Mars // Contr. Miner. Petrol. 2013. V. 166, № 4. P. 1067-1098.

37. Mitchell R.H. Experimental studies at 5-12 GPa of the Ondermatjie hypabyssal kimberlite // Lithos. 2004. V 76, № 1-4. P. 551-564.

38. Mysen B.O. Olivine/melt transition metal partitioning, melt composition, and melt structure-melt polymerization and Qn-speciation in alkaline earth silicate systems // Geochim. Cosmochim. Acta. 2008. V. 72, № 19. P. 4796-4812.

39. Mysen B.O., Dybinsky E.V. Melt structural control on olivine/melt partitioning of Ca and Mn // Geochim. Cosmochim. Acta. 2004. V. 68, № 7. P. 1617-1633.

40. Purton J.A., Blundy J.D., Allan N.L. Computer simulation of high-temperature, forsterite-melt partitioning // Amer. Min. 2000. V. 85. P. 1087-1091.

41. Putirka K.D. Thermometers and barometers for volcanic systems // Review in mineralogy and geochemistry. 2008. V. 69. P. 61-120.

42. Simkin T., Smith L.V. Minor-element distribution in olivine // J. Geol. 1970. V. 78, № 3. P. 304-325.

43. Sokol A.G., Kupriyanov I.N., Palyanov Y.N. Partitioning of H2O between olivine and carbonate-silicate melts at 6.3 GPa and 1400°C: implications for kimberlite formation // Earth Planet. Sci. Let. 2013. V. 383. P. 58-67.

44. Sokol A.G., Kupriyanov I.N., Palyanov Y.N., Kruk A.N., Sobolev N.V. Melting experiments on the Udachnaya kimberlite at 6.3-7.5 GPa: implications for the role of H2O in magma generation and formation of hydrous olivine // Geochim. Cosmochim. Acta. 2013. V. 101. P. 133-155.

45. Sorbadere F., Medard F., Laporte D., Schiano P. Experimental melting of hydrous peridotite-pyroxenite mixed sources: constraints on the genesis of silica-undersaturated magmas beneath volcanic arcs // Earth and Planet. Sci. Let. 2013. V. 384. P. 42-56.D

46. Tenner T.J., Hirschman M.M., Withers A., Ardia P. H2O storage capacity of olivine and low-Ca pyroxene from 10 to 13 GPa: consequences for dehydratation melting above the transition zone // Contr. Miner. Petrol. 2012. V. 163, № 2. P. 297-316.

47. Till C.B., Grove T.L. Withers A.S. The beginning of hydrous wedge melting // Contr. Miner. Petrol. 2012. V. 163, № 4. P. 669-688.

48. Weaver S.L., Wallance P.J., Johnston A.D. Experimental constraints on the origins of primitive potassic lavas from the Trans-Mexican Belt // Contr. Miner. Petrol. 2013. V. 166, № 3 P. 825-843.

49. Zanetti A., Tiepolo M., Oberti R., Vannucci R. Trace-element partitioning in olivine: modeling of a complete data set from a synthetic hydrous basanite melt // Chem. Geol. 2010. V. 270, № 2. P. 196-215.


Для цитирования:


Пономарев Г. Содержание кальция в кристаллах оливина, выросших из экспериментальных расплавов. Часть 1. Литосфера. 2014;(4):66-79.

For citation:


. . LITHOSPHERE (Russia). 2014;(4):66-79. (In Russ.)

Просмотров: 5


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1681-9004 (Print)
ISSN 2500-302X (Online)