СКОРОСТИ РОСТА КЛИНОПИРОКСЕНА И РОГОВОЙ ОБМАНКИ ИЗ АНДЕЗИТОВОГО РАСПЛАВА ВУЛКАНА ШИВЕЛУЧ ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ ДАННЫМтезисы доклада

Работа с тезисами доклада


[1] Девятова В. Н., Симакин А. Г. СКОРОСТИ РОСТА КЛИНОПИРОКСЕНА И РОГОВОЙ ОБМАНКИ ИЗ АНДЕЗИТОВОГО РАСПЛАВА ВУЛКАНА ШИВЕЛУЧ ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ ДАННЫМ // ВОСЕМНАДЦАТАЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ПЕТРОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В НАУКАХ О ЗЕМЛЕ. — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии наук, 2017. — С. 86–88. СКОРОСТИ РОСТА КЛИНОПИРОКСЕНА И РОГОВОЙ ОБМАНКИ ИЗ АНДЕЗИТОВОГО РАСПЛАВА ВУЛКАНА ШИВЕЛУЧ ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ ДАННЫМ Девятова В.Н., Симакин А.Г. Институт экспериментальной минералогии РАН, ИЭМ РАН, simаkin@iem.ac.ru Для определения скоростей роста роговой обманки и клинопироксена из водонасыщенного андезитового расплава был использован образец Ol-Hbl-Pl андезита экструзии Красное (влк. Шивелуч). Наплавленное водосодержащее андезитовое стекло (PH2O=3.2 кбар) использовали в опытах с режимом колебаний температуры. Полупериод колебаний составил от 10 до 30 минут, переохлаждения от 25 до 80 0С для пироксена и 5-600С для роговой обманки. В опытах в субликвидусной для роговой обманки области были получены ассоциации ( Ol-Cpx-glass; Ol-Cpx-Hbl-glass; Amph(±Cpx)glass, во всех опытах в качестве акцессорного минерала присутствует шпинель. Клинопироксены полученные в опытах имеют короткопризматический облик, с прекрасно выраженной зональной структурой и просматриваемыми зонами роста отдельных граней. Даже при больших величинах переохлаждений относительно ликвидуса игольчатых кристаллов не наблюдается. Часто клинопироксены образуют футляровидные кристаллы с изометричной внутренней зоной, в последующем переходящей в хорошо ограненные формы. Размеры кристаллов клинопироксенов достигают 40-60 мкм. Число зон в кристаллах часто сопоставимо с числом температурных циклов, максимальное число зон/перепадов температур равно 6. Ширина зон от центра к краю уменьшается, что связано, с падением скоростей роста по мере приближения к равновесию. Амфиболы, в отличие от пироксенов, часто образуют длиннопризматические, столбчатые футляровидные кристаллы, часто сросшиеся с кристаллами клинопироксена. Максимальный размер кристаллов до 200-300 мкм. В зернах проявляется меньшее число зон, в основном хорошо выделяются 2-3 зоны. В некоторых случаях во внутренних зонах амфибола наблюдаются червеобразные включения расплава. 86 С помощью сетевого сервера “Smorf. Crystal models” www.smorf.nl была определенна кристаллографическая ориентация некоторых кристаллов клинопироксена. Для зерен клинопироксена выделены грани (010), но в целом, задача выделения граней неважна в связи с изометричным характером кристаллов. Для амфибола индентифицировать грань не удалось, но мы брали наиболее быстрорастущую зону роста, вдоль удлинения кристалла (оси с). Зная длительность периодов постоянной температуры (t, cек) и ширину зон (L, см), мы вычислили скорость роста (G мкм/сек) зон по формуле G=L/t. Полученная величина скорости носит оценочный характер, т.к. мы не узнаем время задержки роста (его учет даст увеличение скорости для самой первой зоны) и точной ориентировки кристаллов. Была определена максимальная, измеренная на внутренних зонах, при данном переохлаждении скорость роста клинопироксена и амфибола. Величина скорости клинопироксена в зависимости от переохлаждения меняется от 3.8*10-6см/сек при ∆T≈900C (T=9300C) до 1.3*10-6см/сек при ∆T≈400C (T=9800C). Скорость роста амфибола при ∆T≈10-150C (Т=9800С) составляет 7,1*10-6см/сек, возрастая до 8,7*10-6см/сек при переохлаждении ∆T≈50 0C. Из полученных данных видно, что скорость роста амфибола даже при небольших переохлаждениях в несколько раз превышает скорость роста клинопироксена при значительных (∆T≈900C) переохлаждениях. Анализируя полученные в опытах ассоциации (Ol-Cpx-Mt); (±OlCpx-Hbl-Mt-glass), Amph(±Cpx)-Mt-glass - следует обратить внимание, на наш взгляд, на присутствие в ассоциациях оливина. Самыми высокотемпературными минералами для андезитового магнезиального расплава, как известно [Almeev et al., 2013; Krawchinsky et al., 2012], являются оливин и магнетит. Если в начале опыта оливин успевает образоваться в достаточном количестве, расплав обедняется магнием и Fe2+ и обогащается кремнеземом. Из такого расплава, видимо, легко нуклеируют кристаллы клинопироксена, а амфибола образуется медленно. Если амфибол успевает нуклеировать первым, то в виду большой скорости роста он вычерпывает мафические компоненты, поэтому ни оливина, ни клинопироксена не образуется. Видимо, ассоциации с амфиболом и без него мало отличаются с точки зрения энергии Гиббса, поэтому равновесное состояние с минимумом энергии (и определенным соотношением амфибола и пироксена) может быть достигнуто 87 только при длительной перекристаллизации смеси кристаллов и расплава. За ограниченное время, контролируемое динамикой вулканического процесса, уравновешивания может не произойти. Для лавовых потоков Молодого Шивелуча характерны ассоциации Ol-CPx-Pl андезибазальтов, Hbl-Px-Pl андезитов Ol-PxPl±Hbl андезибазальтов и андезитов. Соотношение клинопироксена и амфибола может быть связано с температурной истории расплава и кинетическими факторами как в наших экспериментах. Литература Almeev, R. R., Kimura, J.-I., Ariskin, A. A., Ozerov, A. Y. (2013). Decoding crystal fractionation in calc-alkaline magmas from Bezymianny Volcano (Kamchatka, Russia) using mineral and bulk rock compositions. // Journal of Volcanology and Geothermal Research, v. 263, 141–171. Кrawczynski M.J., Grove T.L., Behrens H. (2012) Amphibole stability in primitive arc magmas: effects of temperature, H2O content, and oxygen fugacity // Contrib. Mineral. Petrol., v.164, 317–339. GROWTH RATES OF CPX AND HBL FROM ANDESITE MELT OF SHIVELUCH VOLCANO ACCODING TO EXPERIMENTAL DATA. Deviatova V.N., Simakin A.G. Institute of Experimental Mineralogy, RAS, IEM RAS, simаkin@iem.ac.ru The growth rates of Cpx and Hbl from magnesian andesite at PH2O=3 Kbar were determined. The growth rate of clinopyroxene is 3.8*106cm/sec and 1.3*10-6cm/sek at the undercoolings ∆T≈90 and ∆T≈400C (T=9800C), respectively. The rate of Hbl is 7.1*10-6cm/sec and 8.7*106cm/sec at ∆T≈10-150C (Т=9800С) and ∆T≈500C, respectively. We find that the growth gate of the amphibole is significantly higher than that of clinopyroxene. 88.

Публикация в формате сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл скрыть