ИСТИНА

Флюиды (Н2О, Н2О+СО2) играют важную роль в плавлении верхней мантии, определяя состав расплавов, ликвидусных фаз, распределение микроэлементов между ними. На гео- химические особенности расплавов, наряду с главными минералами ликвидуса, влияют ак- цессорные минералы (АМ), которые могут являться эффективными концентраторами опре- деленных (типоморфных для данного АМ) микроэлементов. Для выяснения влияния со- става флюида на фазовые соотношения и растворимость АМ в силикатных расплавах экс- периментально изучена система перидотит-базальт-(K,Na)2CO3-флюид (H2O, Н2О+СО2) + акцессорные минералы: ильменит (Ilm), апатит (Apt), циркон (Zrn), Ni-содержащего пирро- тин (Po) при Р=0.5 ГПа, Т=1250°С. Индикатором растворимости АМ служили концентра- ции P, S, Ti, Zr, Cr в силикатных расплавах в равновесии с их минералами концентраторами (апатитом, ангидритом, Ti-магнетитом, цирконом). Опыты проводили на установке высокого газового давления в ИЭМ РАН, с использова- нием специальной многоампульной закалочной методики с Pt-Pt ампулами и перидотито- вым контейнером, позволяющая без потери Fe работать с агрессивным S-содержащим флю- идом или расплавом. Давление определялось манометром с точностью ±50 атм, темпера- тура - Pt30Rh/Pt6Rh термопарами с точностью не выше 10°C. Длительность эксперимен- тов составляла 48 часов. Продукты экспериментов изучались на микрозонде. После опыта сохранялась исходная структура образца с видимыми границами между пе- ридотитовым контейнером и содержавшимся в нем стеклом. Гомогенный химический со- став стекла по всему образцу, свидетельствуют о достижении равновесия. Система с Н2О флюидом. Закалочные образцы представлены ассоциацией Ol + Cpx + (Na-К)-содержащий Amf + Phlog , цементируемые силикатным (LSil) стеклом с включениями сульфатной (LSlf) и карбонатной (Cb) фаз и АМ – Chr, Ti-Mgt, цирконом. Осо- бенности текстуры указывают на существование в условиях эксперимента несмесимых си- ликатных и сульфатных расплавов, сосуществующих с реститом, состоящим из породооб- разующих и акцессорных минералов. Состав силикатного расплава отвечал субщелочным андезитам (Na2O+K2O ˃ 5%, SiO2 – 59 мас.%); сульфатные глобули – ангидритового состава (CaO – 35.7, SO3 – 36.6) с высоким содержанием P2O5 (до 6 мас.%); карбонатная фаза каль- цитового состава. Система с Н2О+СО2 флюидом. По текстуре и фазовому составу сходны с закалочными образцами Н2О-содержащей системы – силикатный расплав с включениями микроглобуль ликвационного сульфатного расплава сосуществует с Ol + Cpx + Amf + Phlog и АМ – Chr, Ti-Mgt, цирконом. Главные отличия: состав расплава – андезито-базальтовый нор- мальной щелочности (SiO2 – 53 мас.%, Na2O+K2O ~ 4 мас.%); сульфатные глобули – ангид- ритового состава (CaO – 25.2, SO3 – 25.3, P2O5 около 3 мас.%). Карбонатная фаза не обна- ружена. В результате проведенных исследований установлено, что растворимость акцессорных минералов зависит от состава флюида. В H2O+CO2–содержащих расплавах растворимость акцессорных минералов выше, чем в H2O-содержащих расплавах: С SО3 ~1.6 и 0.6 мас.%; С TiО2 ~1.8 и 0.5 мас.%; C ZrO2 ~1.5 и 1.1 мас.% соответственно. С P2О5 (1.0 и 0.3 мас.%) ниже С насыщения (весь Apt растворился). Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 14-05-00752а.