Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Экспериментальное моделирование несмесимости в сульфидно-силикатно-карбонатных мантийных магмах

Диссертация: Экспериментальное моделирование несмесимости в сульфидно-силикатно-карбонатных мантийных магмах
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Апробация работы произведена также на международных совещаниях: 7-ой школе Европейского Минералогического Союза EMU School (Хайдельберг, Германия, 2005) — международной конференции «Ультрамафит-мафитовые комплексы складчатых областей докембрия» (Улан-Удэ, 2005) — на международной конференции^ по метасоматозу И' транспорту вещества (MIMET-2008) (Словакия, Смоленица, 2008) — на 33-м Международном… Читать ещё >

Экспериментальное моделирование несмесимости в сульфидно-силикатно-карбонатных мантийных магмах (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Актуальность работы
  • Защищаемые положения
  • ГЛАВА 1. СУЛЬФИДНО-СИЛИКАТНОЕ РАССЛОЕНИЕ СИЛИКАТНЫХ РАСПЛАВОВ
    • 1. 1. Введение
    • 1. 2. Обзор литературы по растворимости серы
    • 1. 3. Экспериментальная методика и анализ образцов
    • 1. 4. Результаты экспериментальной работы
      • 1. 4. 1. Н20-содержащая система
  • Влияние температуры
  • Влияние состава расплава
  • Влияние давления
    • 1. 4. 2. Н20+С02-содержащая система.62,
    • 1. 5. Обсуждение результатов
  • Выводы
    • 1. 6. Геологическое
  • приложение
    • ГЛАВА 2. ПЛАВЛЕНИЕ ФЛЮИДСОДЕРЖАЩЕЙ МАНТИИ: КАРБОНАТИЗАЦИЯ СИЛИКАТНЫХ РАСПЛАВОВ
    • 2. 1. Введение
    • 2. 2. Обзор литературы по сульфидно-карбонатно-силикатному расслоению расплавов
    • 2. 3. Методика эксперимента и анализ образцов
    • 2. 4. Основные результаты
    • I. ) Эклогитовая система
    • II. ) Перидотитовая система
    • 2. 5. Обсуждение результатов
  • Выводы

Актуальность работы. Жидкостное расслоение флюидсодержащих магм* на несмешивающиеся сульфидные, силикатные и карбонатные расплавы является одним из наиболее эффективных процессов магматической дифференциации. С процессами жидкостного расслоения связана' геохимия редких, халькофильных и сидерофильных элементов в" эндогенных процессах, а также формирование месторождений этих элементовв расслоенных магматических комплексах различного состава с карбонатитовыми и магматическими сульфидными платино-медно-никелевыми месторождениями. В формировании сульфидоносных магм особая* роль принадлежит расслоению (ликвации) железосодержащих силикатных расплавов' на несмешивающиеся силикатные и железо-сульфидные' жидкости: Сульфидно-силикатное расслоение наступает при достижении предельной концентрации серы в магмах (в качестве аналога термина «концентрация» употребляют термин «растворимость» серы в условиях сульфидного насыщения). О концентрации серы в магмах судят по анализу расплавных включений и закалочных стекол в магматических породах (Наумов и др., 1997, Коваленко и др., 2000), по данным статистической обработки экспериментальных данных и численного моделирования (Wallase, Carmichael, 1992; Naldrett, Li- 1993; Poulson, Ohmoto- 1990, Арьяева, Коптев-Дворников и др. 2010). Особая роль в изучении этой проблемы принадлежит экспериментальным исследованиям, позволяющим контролировать физико-химические параметры — Т, Р, JS2, JO2 (Haughton et.al., 1974; Buchanan, Nolan, 1979; Danckwert, et.al., 1979; Buchanan, Nolan, 1983 и др.). В результате этих работ были предложены термодинамические уравнения растворимости в силикатных расплавах газообразных соединений серы S2, H2S, SO2, а также FeS-в виде S2″ и SO42″. Установлен экстремальный характер зависимости растворимости от {О2 с минимумом растворимости при переходе от восстановленной формы серы S2' к окисленной SO42″. Показано, что растворимость серы возрастает с увеличением температуры, yS2, основности расплава и содержания в нем FeO. В то же время, нет единого уравнения сульфидно-силикатной ликвации^ с учетом реальных форм соединений серы в силикатных расплавах. Однако, большей частью экспериментальные данные получены в «сухих», не содержащих Н20, С02 природных или модельных силикатных системах, во многих случаях в недосыщенных в отношении сульфида условиях и при атмосферном давлении. Между тем наличие магматических сульфидов f в породах различных фаций глубинности, от включений в алмазах до поверхностных лав свидетельствует о существовании сульфидно-силикатных магм в широком интервале глубин верхней мантии и земной коры. Имеющиеся немногочисленные экспериментальные данные о влиянии давления на концентрацию серы, полученные в «сухих» системах, противоречивы (Mysen et all. 1980; Wendlandt, 1982; Mavrogenes et al., 1999). Кроме того, летучие, и в первую очередь Н20 и С02, являются важным фактором магмобразования, магматической дифференциации и контрастного жидкостного расслоения мантийных магм. Поэтому выяснение влияния физико-химических условий на концентрацию серы при сульфидно-силикатной ликвации флюидсодержащих магм на различных уровнях верхней мантии и земной коры — зависимость от Р и Г, оценка влияния состава расплава и растворенных в магмах летучих, имеют ключевое значение для выяснения генезиса магматических сульфидных месторождений.

Наряду с силикатно-сульфидным расслоением мантийных магм, определенный интерес представляет силикатно-сульфидно-карбонатное расслоение. Ассоциации карбонатов с силикатными стеклами и сульфидами в метасоматизированных мантийных нодулях перидотитового и эклогитового состава были описаны в различных работах (Kogarko, 2000; Когарко, 2005; Kogarko et. al, 1995; Kogarko et.al., 2001; Ionov, 1998; Lee, Wyllie, 1994, 1996;

Yaxley etal'.,. 1998; Pyle, Haggerty, 1994). Это указывает на присутствие в. верхней мантии щелочно-карбонатно-сульфидных флюидорасплавов и на их важную роль в мантийном метасоматозе и плавлении метасоматизированнош мантии:. Кроме тогокарбонатиты и связанные с ними щелочные породы содержат 8^содержащие фазы, В’том числе сульфиды,.концентрация которых может достигать промышленных значений (Палабора, Ю. Африка): Все: это свидетельствует об участии серы в процессах формированиякарбонатитовых. и щелочных магм. Выяснение физико-химических условий образования? несмесимых карбонатных, силикатных и сульфидных расплавов при плавлении, эклогитов: и. перидотитовмантии, распределение серымежду сосуществующими расплавами, представляет большой научный интерес и' относится к числу актуальных проблем петрологии.

Цель, работы: заключалась в экспериментальном изученииодной из фундаментальных., проблем геологии, связанной с расслоением флюидсодержащих магм на несмешивающиеся силикатные и солевые (карбонатные, сульфидные) жидкости при плавлении флюидсодержащей верхней мантииj и выяснении роли этих процессов в магмо-, :минералои рудообразовании в верхней мантии и земной коре.

Задачи работы состояли в решении нескольких взаимосвязанных задач:

— изучение: физико-химических условий сульфидно-силикатного расслоения Н2Ои Ы20+С02-содержащих базальтовых расплавовоценка влияния Г, Р, состава расплава на концентрацию серы в этих расплавахэкспериментальное моделирование сульфидно-карбонатно-силикатного расслоения расплавов, образующихся при частичном плавлении перидотитов и эклогитов мантии в присутствии карбонатов щелочей и распределение серы между сосуществующими расплавами;

— изучение распределения макро и микроэлементов (в т.ч. Ti, Zr, Р, S) между сосуществующими силикатным и карбонатным расплавами при частичном плавлении перидотита в присутствии карбонатов щелочей и акцессорных минералов (апатита, циркона, ильменита,-содержащего пирротина).

Защищаемые положения.

1. В Н20- и Н20+С02-содержащих базальтовых расплавах в условиях сульфидного насыщения в интервале Г=1200−1350°С, Р=0.1−4.0 ГПа концентрация серы возрастает с увеличением температуры и основности расплавазависит от давления и имеет экстремальный* характер с максимумом в области 1.5−2.0 ГПа. При сходных Р-Т параметрах максимальные значения в Н20-содержащих базальтовых расплавах в 3 и более раз выше, чем в С02-содержащих расплавах и достигают 0.9−1.0 мас.%. При высоких (> 2.5 ГПа) и низких (менее 0.2 ГПа) давлениях в Н20- и Н20+С02-содержащих базальтовых расплавах концентрации серы одного порядка и составляют 0.1−0.2 мас.%.

2. Расслоение щелочных силикатных магм на силикатные и карбонатные жидкости зависит от окислительно-восстановительных условий и температуры. В графитсодержащей эклогитовой системе в восстановительных условиях в интервале Г=850−1400°С, силикатно-карбонатное расслоение в расплавах не наблюдается. В системе, не содержащей графит в более окислительных условиях, силикатно-карбонатное расслоение в щелочных силикатных расплавах наблюдается в узком температурном интервале 1200−1250°С. С увеличением Т до 1400 °C наблюдается полная смесимость силикатных и карбонатных жидкостей.

3. Коэффициенты распределения основных макрои микроэлементов (в т.ч. титана, циркония, фосфора, серы) между сосуществующими силикатным и карбонатным расплавами установленные при 7М250°С, Р=3.8 ГПа показывают, что основным концентратором Иа, Мп, 2х, 8, Са, Р является карбонатный расплав, 81, А1, К, М§-, Ре, 11 — силикатный расплав.

Научная новизна. Впервые изучена растворимость сульфидов во флюидсодержащих расплавах (Н20, НгО+СОг-содержащих) в интервале 7М200−1350°С, /М). 1−4.0 ГПа. Полученные результаты позволили оценить влияние температуры, давления, состава расплавов и растворенных в них Н20 и, С02 на" концентрацию серы в силикатных расплавах в условиях сульфидного насыщения.

Впервые установлено существование максимума-концентрации^ серы в Н20- и Н20+С02-содержащих базальтовых расплавах в области 1.5−2.0 ГПа в условиях сульфидного насыщения. В' области* максимальной растворимости серы (1.5−2.0 ГПа) ее концентрации возрастают в последовательности: «сухие» расплавы < Н20+С02-содержащие < Н20-содержащие расплавы. В области^ низких (< 0.1 ГПа) и высоких (> 2.5 ГПа)> давлений концентрации серы в силикатных расплавах соизмеримы. Экстремальный' характер барической зависимости концентрации серы при сульфидно-силикатной ликвации в Н20- и Н20+С02-содержащих базальтовых расплавах может иметь важное значение в мобилизации и транспорте рудного * вещества при формировании магматических сульфидных месторождений.

Впервые в широком интервале Т и Р (850−1450°С, 3.6−4.0 ГПа) в экспериментах, моделирующих частичное плавление мантийных эклогитов и перидотитов в присутствии карбонатов щелочей, изучены фазовые соотношения и физико-химические условия силикатно-сульфидно-карбонатной несмесимости силикатных расплавов и распределение серы между сосуществующими расплавами.

Практическая значимость. Выявленное в экспериментах влияние физико-химических условий — Т, Р, состава расплава на концентрацию серы при сульфидно-силикатном расслоении Н20- и Н20+С02 -содержащих базальтовых расплавов позволяет построить модель сульфидно-силикатной ликвации и транспорта магмами сульфидной серы и рудных элементов из глубинных магматических очагов в верхние горизонты земной коры, что необходимо для построениягенетических моделей магматических сульфидных месторождений как основы прогноза и поисков месторождений.

Установленные численные значения коэффициентов распределения циркония, титана, фосфора, серы между силикатным и карбонатным расплавами представляют интерес для интерпретации данных геохимического изучения щелочных пород и карбонатитов, оценки потенциальной рудоносности карбонатитов в отношенииапатитовых и цирконовых руд.

Фактический материал. Основу работы составляют данные более 150 индивидуальных экспериментов, выполненных в системах перидотит — базальт — сульфид (FeS) — флюид (Н2ОН20+С0^) — эклогит — сульфид (FeS) -флюид (К, Na)2C03) — перидотит — сульфид (FeS) — флюид (К, Na)2G03) с добавками акцессорных и буферных минералов на установке высокого газового давления- (УВГД) от 0.1 до 0.8 ГПа, на установке типа «цилиндр-поршень» (ЦП) при 1.0−2.5 ГПа, на установке типа «наковальня с лункой» (HJI) до 4.0 ГПа в лаборатории флюидно-магматических процессов ИЭМ РАН. Выполнено десять Рамановских спектров силикатных стекол и более тысячи электронно-зондовых рентгеноспектральных анализов минералов, силикатных стекол, карбонатных и сульфидных фаз с морфологическими признаками жидкостной несмесимости с силикатными расплавами.

Апробация работы. Результаты работы представлены на следующих российских конференциях: ежегодных семинарах по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии (Москва, 2004, 2007;2009гг.) — Российском совещании по экспериментальной минералогии (Сыктывкар, 2005) — на Всероссийском семинаре «Геохимия магматических пород» (Санкт-Петербург, 2008) — на конференции памяти Д. С. Коржинского «Физико-химические факторы петрои рудогенеза: новые рубежи» (Москва, 2009).

Апробация работы произведена также на международных совещаниях: 7-ой школе Европейского Минералогического Союза EMU School (Хайдельберг, Германия, 2005) — международной конференции «Ультрамафит-мафитовые комплексы складчатых областей докембрия» (Улан-Удэ, 2005) — на международной конференции^ по метасоматозу И' транспорту вещества (MIMET-2008) (Словакия, Смоленица, 2008) — на 33-м Международном Геологическом конгрессе (Норвегия, Осло, 2008) — на международной конференции «Геохимии, магматических пород» (Москва, 2009) — на 5-ой международной школе по наукам о Земле (Украина, Одесса, 2009) — на 10-й международной конференции Физико-химические и петрофизические исследования, в науках о Земле (Москва, 2009) — на международном симпозиуме «Крупные магматические провинции Азии, мантийные плюмы и металлогения» (Новосибирск, 2009) — на 9-ой международной конференции «Новые идеи в науках о Земле» (Москва, 2009) — на ежегодной Генеральной Ассамблее Европейского Союза Геофизических исследований (EGU 2010, Вена, Австрия) — на международной конференции EMPG XIII (Тулуза, Франция, 2010). Основные положения работы изложены в 8 статьях, в 9 международных и 11 российских тезисах докладов.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 2-х глав и заключения. Диссертация изложена на 125 страницах, содержит 27 рисунков, 14 таблиц и 6 страниц приложения.

Список литературы

включает 93 наименования.

Основные результаты работы в наиболее концентрированном виде представлены в виде защищаемых положений, приведенных во Введении. Для того чтобы придать более законченный вид нашей работе, отметим основные результаты.

Проведенные экспериментальные исследования позволили выявить физико-химические условия существования в флюидсодержащей мантии несмесимых силикатно-карбонатно-сульфидных расплавов, взаимную растворимость сосуществующих жидкостей, особенности их состава.

Установлен экстремальный характер барической зависимости растворимости серы во флюидсодержащих базальтовых расплавах в условиях сульфидного насыщения с пологим максимумом между 1.5−2.0 ГПа, позволяющий проследить зарождение и эволюцию сульфидно-силикатных магм при подъеме магматического диапира из глубинных магматических очагов в верхние горизонты земной коры.

Анализ существующих представлений о механизмах растворимости серы, воды, СО2 в силикатных расплавах дает основание предполагать, что инверсия барической зависимости концентрации серы в водосодержащих расплавах в условиях сульфидного насыщения в интервале Р=1.5−2.0 ГПа может быть обусловлена рядом причин:

— инверсией объемного эффекта реакций сульфидно-силикатной ликвации;

— особенностями растворимости воды в базальтовых расплавах при различном давлении (инверсией кислотного механизма растворимости воды в расплаве на основной и затуханием эффекта деполимеризации расплава при растворении).

Характерной особенностью фазовых соотношений в графитсодержащей системе в присутствии С-Н-О флюида является отсутствие карбонатной фазы. В системе не содержащей графит щелочные силикатные и карбонатные расплавы сосуществуют в узком температурном интервале (1200−1250°С) при высокой активности СОг. Отсутствие карбонатной фазы при более высоких Т (1300−1400°С) свидетельствует о полной растворимости силикатных и карбонатных расплавов при высоких температурах.

Полученные данные о коэффициентах распределения макро и микроэлементов (Тл, Ъс, 8, Р и др.) между силикатным и карбонатным расплавами и сосуществующими фазами представляют интерес для построения генетических моделей карбонатных и сульфидных магм и связанных с ними месторождений редких элементов, сульфидных платино-медно-никелевых месторождений.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

Статьи:

1. Горбачев Н. С., Костюк А. В., Некрасов А. Н. Влияние воды на растворимость серы в мафических расплавах при высоких давлениях // ДАН, т.401, № 4, 2005, с. 511−514.

2. Горбачев Н. С., Костюк А. В., Новиков М. П. Расслоение флюидсодержащих базальтовых расплавов при высоких давлениях (по экспериментальным данным) // ДАН, т.405, № 4, 2005, с. 519−523.

3. Gorbachev N.S., Nekrasov A.N., Kostjuk A.V. «Eclogitization of basalts, metasomatos and melting of eclogits (for experimental datas)» // Electronic Scientific Information Journal «Vestnik Otdelenia nauk о Zemle RAN, 2007 URL: http://www.scgis.ru/russian/cp 125 l/hdgggms/1−2007/informbull2007/term-17e.pdf.

4. Костюк A.B., Горбачев H.C. Экспериментальное моделирование щелочно-карбонатного метасоматоза и плавления мантии: влияние температуры на фазовые соотношения // Электронный научно-информационный журнал «Вестник Отделения наук о Земле РАН» № 1(27)'2009, URL: http://www.scgis.ru/russian/cpl251/hdgggms/l-2009/informbull2009/magm-19.pdf.

5. Kostyuk A.V., Gorbachev N.S. Experimental modeling of alkali-carbonate metasamotisme and melting of the mantle: effect of temperature on the phase relationship // Electronic Scientific Information Journal «Vestnik Otdelenia nauk о Zemle RAN» № 1(27)'2009, URL: http://www.scgis.ru/russian/cp 125 l/hdgggms/1 -2009/informbull2009/magm-19e.pdf.

6. Горбачев H.C., Костюк A.B., Пименова Ю. Г. Экспериментальное моделирование щелочно-карбонатного метасоматоза и плавления мантии: особенности химизма и фазовых соотношений // Электронный научно-информационный журнал «Вестник Отделения наук о Земле РАН» l (27)'2009, URL: http://www.scgis.ru/russian/cpl251/hdgggms/l-2009/informbul-l2009/magm-10.pdf.

7. Gorbachev N.S., Kostyuk A.V., Pimenova J.G. Experimental simulation of alkali-carbonate metasomatism and melting of the mantle: the feature of the chemism and phase relationship // Electronic Scientific Information Journal «Vestnik Otdelenia nauk о Zemle RAN» № 1(27)'2009, URL: http://www.scgis.ru/mssian/cp 125 l/hdgggms/l -2009/informbull2009/magm-10e.pdf.

8. H.C. Горбачев, A.B. Костюк, A.H. Некрасов. Эклогитизация базальтов, метасоматоз, плавление эклогитов и магмообразование (по экспериментальным данным) // Сборник трудов «Экспериментальные исследования эндогенных процессов». Черноголовка, 2008. с. 8−14.

Тезисы докладов:

9. Горбачев Н. С., Костюк А. В., Некрасов А. Н. Растворимость серы в водосодержащих магмах при*высоких давлениях // ЕСЭМПГ-2004, Москва, с. 16.

10. Gorbachev N.S., Kostjuk A.V., Nekrasov A.N. Effect of water on solubility of sulphur in mafic silicate melts at high pressures // EMU School 2005 Germany, Heidelberg, p. 14.

11. Горбачев H.C., Костюк A.B., Новиков М. П. Расслоение флюидсодержащих силикатных расплавов (по экспериментальным данным) // Материалы XV Российского совещания по экспериментальной минералогии. Сыктывкар, 2005, с. 38−40.

12. Горбачев Н. С., Костюк А. В., Новиков М. П. Экспериментальное изучение системы перидотит-сульфид-базальт при высоких давлениях: плавление и критические соотношения в водосодержащей верхней мантии // Материалы XV Российского совещания по экспериментальной минералогии. Сыктывкар, 2005, с. 37−38.

13. Горбачев Н. С., Костюк А. В. Влияние давления на растворимость серы в флюидсодержащих силикатных расплавах // Международная конференция «Ультрамафит-мафитовые комплексы складчатых областей докембрия», Улан-Удэ, 2005, с. 126−127.

14. Горбачев Н. С., Костюк А. В., Некрасов А. Н. Метасоматоз, плавление верхней мантии и генезис щелочных пород // Сб. Геохимия, петрология, минералогия и генезис щелочных пород, Миасс, 2006, с. 53−54.

15. Горбачев Н. С., Некрасов А. Н., Костюк А. В. Эклогитизация базальтов, метасоматоз и плавление эклогитов (по экспериментальным данным) // ЕСЭМПГ-2007, Москвас. 21.

16. Nicolay S. Gorbachev, Anastasia V. Kostyuk. Interaction of eclogites with alcalic-carbonaceous fluids: implication for mantle metasomatism and origin of alcalic and carconaceous melts // MIMET 2008 Smolenice, Slovak Republic, p. 38−39.

17. Горбачев H.C., Костюк А. В. Щелочно-карбонатный метасоматоз, плавление и критические соотношения во флюидсодержащей верхней мантии: экспериментальное моделирование // ЕСЭМПГ-2008, Москва, с. 20.

18. Горбачев Н. С., Костюк А. В. Взаимодействие водно-щелочно-карбонатных расплавов с перидотитом и генезис щелочных магм (по экспериментальным данным) // Тезисы Всероссийского семинара «Геохимия магматических пород», Санкт-Петербург, 2008.

19. Kostyuk А.V., Gorbachev N.S., Nekrasov A.N. Eclogitization of basalts, metasomatos and melting of eclogites // 33rd International Geological Congress, Oslo, Norway, 2008. http://www.33igc.org/coco/Handlers/COCO/Search.aspx?pageid=5002&tab=0#.

20. Костюк A.B., Горбачев H.C. Экспериментальное моделирование щелочно-карбонатного метасоматоза и плавления мантии: влияние температуры на фазовые соотношения // ЕСЭМПГ-2009, Москва, с. 45−46.

21. Горбачев Н. С., Костюк А. В., Пименова Ю. Г. Экспериментальное моделирование щелочно-карбонатного метасоматоза и плавления мантии: особенности химизма и фазовых соотношений // ЕСЭМПГ-2009, Москва, с.21−22.

22. Kostyuk A.V., Gorbachev N.S. Experimental studying of alkali-carbonaceous metasomatism and melting of eclogites with implications for origin of alkaline and carbonatites magmas // Тезисы докладов на международной конференции Геохимия магматических пород. Школа «Щелочной магматизм Земли», 2009, с. 74−76.

23. Kostyuk A.V., Gorbachev N.S., Nekrasov A.N. Effect of pressure on the solubility of sulfur in hydrous mafic magmas (for experimental data) // International symposium Large igneous provinces of Asia, mantle plumes and metallogeny, Novosibirsk, 2009, p. 168−172.

24. Костюк A.B., Горбачев H.C. Экспериментальные исследования сульфидно-силикатного расслоения мантийных магм // 5-я международная школа по наукам о Земле, ISES-2009, Одесса, Украина.

25. Костюк А. В., Горбачев Н. С. Экспериментальные исследования щелочно-карбонатного метасоматоза и плавления эклогитов: фазовые соотношения, формирование щелочных и карбонатитовых магм // Физико-химические факторы петрои рудогенеза: новые рубежи. ИГЕМ РАН, Москва, 2009, с. 214−217.

26. Костюк А. В., Горбачев Н. С. Влияние давления на растворимость серы в водосодержащих силикатных расплавах (экспериментальные данные) // Десятая международная конференция «Физико-химические и петрофизические исследования в науках о Земле» (памяти проф. Ю.С.Геншафта), Москва, 2009, с. 194−198.

27. Kostyuk А.V., Gorbachev N.S. Experimental investigations of influence of pressure on the solubility of sulfur in silicate melts //EGU European Geosciences Union General Assembly. Vienna, Austria, 2010.

28. Kostyuk A.V., Gorbachev N.S. Experimental study of interaction of hydrous alcalic-carbonaceous fluids with eclogites: implication for mantle metasomatoses and origin of alcalic and carbonatic melts. // EMPG XIII — International Conference. (Experimental Mineralogy, Petrology and Geochemistry). Toulouse, France. 2010.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Agee C.B., Li J., Shannon M.C., and Circone S. Pressure-temperature phase diagram for the Allende meteorite // Journal of Geophysical Research. 1995. V.100. N. B9. P. 17 725−17 740.
  2. Amundsen H.E.F., Evidence for liquid immiscibility in the upper mantle //Nature, V.327, Issue 6124, 1987, P. 692−695.
  3. Bailey D.K. Carbonate magmas // J. Geol. Soc. London, 150, 1993, p. 637−651.
  4. Baker M.B., Wyllie P.J. Liquid immiscibility in a nepheline-carbonate system at 25 kbar and implication for carbonatite origin // Nature. 1990. V. 346. P. 168−177.
  5. Bell K. Carbonatite genesis and evolution // Unwin Hyman, London, 1989.
  6. Brooker R. A. The Effect of CO2 Saturation on Immiscibility between Silicate and Carbonate Liquids: an Experimental Study // Journal of Petrology, Volume 39, Number 11−12. 1998. P. 1905−1915.
  7. Brooker R. A., Hamilton D.L. Three-liquid immiscibility and the origin of carbonatites //Nature. V. 346. 1990. P. 459−462.
  8. Buchanan, D. L., Nolan, J. Solubility of sulphur and sulphide immiscibility in synthetic tholeiitic melts and their relevance to Bushveld-complex rocks // Canadian Mineralogist 17. 1979. P. 483−494.
  9. Buchanan D.L., Nolan J., Wilkinson N., De Villiers J.P.R. En experimental investigation of sulfur solubility as a function of temperature in synthetic silicate melts. Spec. Publ. Geol. Soc. S. Afr., 1983. Vol.7, P. 383−391.
  10. Carroll, M. R., Rutherford, M. J. Sulphide and sulfate saturation in hydrous silicate melts // Journal of Geophysical Research 90. 1985. P.601−612.
  11. Carroll, M. R., Rutherford, M. J. The stability of igneous anhydrite: experimental results and implications for sulphur behavior in the 1982 El Chichontrachyandesite and other evolved magmas // Journal of Petrology V. 28. 1987. P. 781−801.
  12. Carroll M.R., Webster J.D. Solubilities of sulfur, noble gases, nitrogen, chlorine and fluorine in magmas // In Volatiles in Magmas. Rev. mineral. 30, Mineralogical Society of America. 1994. P. 231−279.
  13. Corgne A., B J. Wood, Y. Fei. C- and S-rich molten alloy immiscibility and core formation of planetesimals // Geochemica et Cosmochimica Acta V.72. 2008. P. 2409−2416.
  14. Danckwert P.A., Hess P.C., Rutherford M.J. The solubility of sulfur in hight-Ti02 mare basalts // Proc. Lunar. Planet Sci. Conf. 10th, 1979. P. 517−530.
  15. Eggler D.H. The effect of CO upon partial melting of peridotite in the system Na20- Na2OCaO Al203-Mg0-Si02-C0 from 2 to 35 kb, with an analysis of melting in a peridotite- H20-C02 system // Am J Sci, 1978. V. 278. P. 305−343.
  16. Eggler, D.H. Carbonatites, Primary Melts and Mantle Dynamics. In Carbonatites: Genesis and Evolution (K. Bell, ed.). Unwin Hyman, London, 1989, pp. 561−79.
  17. Fincham, C. J. B. & Richardson, F. D. Behaviour of sulphur in silicate and aluminate melts // Proceedings of the Royal Society of London 223. 1954. P. 40−62.
  18. Freestone C. and Hamilton D. L. The role of liquid immiscibility in the genesis of carbonatites — An experimental study // Contributions to Mineralogy and Petrology, Volume 73, Number 2, 1980, P. 105−117.
  19. Gorbachev N.S. Fluid-magma interaction in sulfide-silicate systems // Inter. Geol. Rev. 1990. V.32. № 8. P.749−831.
  20. Green T. H. and Pearson N. J. Rare earth element partitioning between clinopyroxene and silicate liquid at moderate to high pressure // Contributions to Mineralogy and Petrology, Volume 91, Number 1, 1985, P. 24−36.
  21. Grinenko V.A., Karpushina V.A., Kogarko L.N. Sulphur isotopic composition of zirconium ore deposits in the Lovozero Pluton: Ore sources and genesis // Doklady Earth Sciences. V. 373.1.5. 2000. P.831−832.
  22. D.L., Kjarsgaard B.A. // S. Afr. J. Geol. 1993. V. 96. P. 139 142.
  23. Haughton, D. R., Roeder, P. L. & Skinner, B. J. Solubility of sulphur in mafic magmas // Economic Geology 69, 1974, P. 451−466.
  24. Holbrook W.F., and Joseph T.L. Relative desulphurizing powers of blastfurnace slags // Trans. A.I.M.E. 120, 1936, P. 99−120.
  25. Holloway J.R. Volatile interactions in magmas // In: Newton R.C., Navrotsky A., Wood B.J. (eds) Thermodynamics of minerals and melts. 1 Springer-Verlag, New-York. P. 273−294.
  26. Ionov D. Trace element composition of mantle-derived carbonates and coexisting phases in peridotite xenoliths from alkali basalts // J Petrol 39. 1998. P. 1931−1941.
  27. Jugo P.J., Luth R.W.and Richards J.P. An experimental study of the sulfur content in Basaltic melts saturated with immiscible sulfide or sulfate liquids at 1300 °C and lGPa // Journal of Petrology, V.46, N.4, 2005, P.783−798
  28. Kadik A., Pineau F., Litvin Y., Jendrzejewski N., Martinez I., Javoy M. Formation of carbon and hydrogen species in magmas at low oxygen fugacity // Journal of Petrology. V.45. N.7. 2004. P.1297−1310.
  29. Katsura, T., Nagashima, S. Solubility of sulphur in some magmas at 1 atmosphere // Geochimica et Cosmochimica Acta. V. 38. 1974. P.517−531.
  30. Kjarsgaard B.A., Hamilton D.L. Carbonatite origin and diversity // Nature. 1989. V.338 P. 547−548.
  31. Kjarsgaard B.A., Hamilton D.L. Liquid immiscibility and the origin of alkali-poor carbonatites // Mineral Mag. 1988. V. 52. P. 43−55.
  32. Kjarsgaard, Peterson. Nephelinite-Carbonatite Liquid Immiscibility at Shombole Volcano, East Africa: Petrographic and Experimental Evidence // Mineralogy and Petrology. 1991. V. 43 P. 293−314.
  33. Kogarko L.N. Geochemical Characteristics of Oceanic Carbonatites from the Cape Verde Islands. South African. J. Geol 96. 1993. P. 119−125.
  34. Kogarko L.N., Henderson C.M.B., Pacheco H. Primary Ca-rich carbonatite magma and carbonate-silicate-sulphide liquid immiscibility in the upper mantle // Contrib. Mineral. Petrol. 1995. V. 121. P. 267−274.
  35. Kogarko L.N. Alkaline and Carbonatitic Magmatism // Journal of Asian Earth Sciences. V. 18. 2000. P. 123.
  36. Kogarko L.N., G. Kurat, T. Ntaflos Carbonate metasomatism of the oceanic mantle beneath Fernando de Noronha Island, Brazil // Contrib Mineral Petrol. 2001. V. 140. P. 577−587.
  37. Koster van Gross AF // The effect of high CO2 pressure on alkalic rocks and it’s bearing on the formation of alkalic ultrabasic rocks and the associated carbonatites// Am. J. Sci. 1975. V. 275. P. 163−185.
  38. Koster van Gross, Wyllie. Liquid immiscibility in the join NaAlSi308-CaAl2Si208-Na2C03-H20 // Am J Sci 1973. V. 273. P. 465−487.
  39. Koster van Gross, Wyllie. Liquid immiscibility in the system Na20-A1203- SI02-C02 at pressures up to 1 kilobar // Am J Sci 1966, 264:234−255
  40. Kress V. Thermochemistry of sulfide liquids. The system O-S-Fe at 1 bar. Contr. Mineral. Petrol. 1997. Vol. 127. P. 316−325.
  41. Le Bas MJ. Carbonatite magmas // Mineral. Magazine, 1981, V.44, P. 133−140.
  42. Le Bas M.J. Diversification of carbonatite. In: Bell K (ed) Carbonatites: genesis and evolution. Unwin Hyman, London, 1989, P. 428−447
  43. Le Bas M.J. Nephelinites and carbonatites. In: Fitton JG, Upton BGJ (eds) Alkaline igneous rocks. Blackwell, London, 1987, P. 53−85
  44. Lee W.-J., Wyllie P. J. Experimental data bearing on liquid immiscibility, crystal fractionation and the origin of calciocarbonatites and natrocarbonatites // Int Geol Rev 36, 1994, P. 797−819.
  45. Lee W.-J., Wyllie P. J. Liquid Immiscibility in the Join NaAlSi308-CaC03 to 2.5 GPa and the Origin of Galciocarbonatite Magmas // Journal of petrology V. 37 N. 5, 1996, P. 1125−1132.
  46. Liu Y., Samaha N.-T. and Baker D. R. Sulfur concentration at sulfide saturation (SCSS) in magmatic silicate melts // Geochimica et Cosmochimica Acta 2007, V. 71, P. 1783−1799
  47. Luhr, J. F. Experimental phase relations of water- and sulphur-saturated arc magmas and the 1982 eruptions of El Chichon Volcano // Journal of Petrology 31, 1990, P. 1071−1114.
  48. MacLean W.H. Liquidus phase relations in the FeS-Fe0-Fe304-Si02 system, and their application in geology // Economic Geology. 1969. V.64. P. 865 884.
  49. Mathez E.A. Sulfur solubility and magmatic sulfides in submarine basaltic glass // J Geophys Res V. 81. P. 4269−4275.
  50. Mavrogenes J.A., O’Neill H.S. The relative effects of pressure, temperature and oxygen fugacity on the solubility of sulfide in mafic magmas // Geochim. Cosmochim. Acta. 1999. V.63. № 7/8. P. l 173−1180.
  51. Moretti R., Ottonello G. Solubility and speciation of sulfur in silicate melts: The Conjugated Toop-Samis-Flood-Grjothem (CTSFG) model // Geochim. Cosmochim. Acta. 2005. V. 69. N4. P. 801−823.
  52. Mysen B.O., Popp R.N. Solubility of sulfur in CaMgSi206 and NaAlSi308 melts at high pressure and temperature with controlled f02 and fS2 // Amer.J.Sci. 1980. V. 280. № 2. P.78−92.
  53. Nagashima S, Katsura T. The solubility of sulfur in Na20-Si02 melts under various oxygen partial pressures at 1200, 1250 and 1300 °C // Bull. Chem. Soc. Japan. 1973. V. 46, P. 3099−3103.
  54. Naldrett A.J. Magmatic sulfide deposits // 1989. Oxford, New York, Oxford Univ. Press, p. 196.
  55. Naldrett A.J., Li C. Sulfide capacity of magma: a quantitative model and its application to the formation of sulfide ores at Sudbery, Ontario // Economic Geology. 1993. V.88.P. 1253−1260.
  56. O’Neill, H: S. C., Mavrogenes, J. A. The sulfide capacity and the sulfur content at sulfide saturation of silicate melts at 1400 °C and 1 bar // Journal of Petrology. V.43. 2002. P. 1049−1087.
  57. Poulson S.R., and Ohmoto H. An evaluation of the solubility of sulfide sulfur in silicate melts from experimental data and natural samples // Chem. Geol. V85. 1990. P. 57−75.
  58. Pyle, Joseph M., Haggerty, Stephen E. Silicate-carbonate liquid immiscibility in upper-mantle eclogites: Implications for natrosilicic and' carbonatitic conjugate melts // Geochimica et Cosmochimica Acta, vol. 58, Issue 14,1994. P.2997−3011.
  59. Richardson, F. D., Fincham, C. J. B. Sulphur in silicate and’aluminate slags // Journal of the Iron & Steel Institute. V 178. 1954. P. 4−15.
  60. Ringwood A.E. Slab-mantle interactions. 3. Pedogenesis of intraplate magmas and structure of the upper mantle // Chem. Geol. 1990. V. 82. P. 187.207.
  61. Shima, H., Naldrett, A. J. Solubility of sulphur in an ultramafic melt and relevance of the system Fe-S-O. // Economic Geology 70. 1975. P. 960−967.
  62. Solovova I.P., Girnisa A.V., Kogarko L.N., Kononkovab N.N., Stoppac F., Rosatellic G. Compositions of magmas and carbonate-silicate^ liquid immiscibility in the Vulture alkaline igneous complex, Italy // Lithos. V.85. 2005. P.113−128.
  63. Solovova I.P., I. D. Ryabchikov, L. N. Kogarko, et al., «Inclusions in Minerals of the Palabora Carbonatite Complex, South Africa,» Geokhimiya, No. 5, 1998. P.435−447
  64. Wallace M.E., Green D.H. An experimental determination of primary carbonatite magma composition // Nature 1988.V. 335 P. 343−346
  65. Wallace P, Carmachael L.S.E. Sulfur in basaltic magmas // Geochim. Cosmochim. Acta 56,1992, P. 1863−1874.
  66. Wendlandt R.F. Sulfide saturation of basalt and andesite melts at high pressures and temperature // Amer. Mineral. 1982. V. 67. № 7. P. 877−885.
  67. Wendlandt R.F., Harrison W.J. Rare earth partitioning between immiscible carbonate and- silicate liquids and C02 vapor: results and implications, for the formation’of light rare eai th-enriched rocks // Contrib Mineral Petrol: 1979. V. 69. P. 409−419
  68. Yaxley G.M., Green D.H. Phase relations: of carbonated eclogite under upper mantle PT conditions implications for carbonatite pedogenesis. Abstract of the 7th Kimberlite conference. Red Roof Design, Cape Town, 1998 — P. 983−985-
  69. Годлевский- М. Н. Траппы и рудоносные интрузии Норильского района. Л.: Госгеолиздат, 1959. С. 67.
  70. М.Н. Магматические месторождения // Генезис эндогенных рудных месторождений. М.: Недра, 1968. С. 7−84.
  71. Н.С. Флюидно-магматическое взаимодействие в сульфидно-силикатных системах. (1989). М: Наука
  72. Н.О., Костюк А. В., Некрасов А. Н. Влияние воды на растворимость серы в мафических расплавах при высоких давлениях // ДАН, т.401, № 4, 2005, С. 511−514.
  73. E.H., Котельников А. Р., Батанова A.M., Щекина Т. Н., Плечов П. Ю. Экспериментальная и техническая петрология. Москва. 2000. Изд. Научный мир.
  74. В.В., Гроховская Т. Л., Евстигнеева Т. Л., и др. Петрология сульфидного магматического рудообразования. М. Наука, 1988. С. 231.
  75. Д.А., Чернышов Н. М., Яцкевич Б. А. Платинометальные месторождения России. СПб.: Наука.: 2000. С. 368.
  76. В.А. Основы физико-химической петрологии. Изд-во Московского университета, 2005.
  77. В.А. Режим компонентов в расплавах и магматическое замещение // Проблемы петрологии и генетической минералогии. Т.1. изд. «Наука», Москва, 1969. С. 62−77.
  78. Г. С., Тили К. Э. Происхождение базальтовых магм (Результаты экспериментального изучения природных образований и синтетических систем). Москва, изд-во «Мир», 1965.
  79. Л.Н. Роль глубинных флюидов в генезисе мантийных гетерогенностей и щелочного магматизма // Геология и геофизика, 2005, т. 46, № 12, С. 1234.1245
  80. Д.С. Теоретические основы анализа парагенезисов минералов. М. Наука, 1973.
  81. Ю.А. Техника изучения фазовых равновесий в железосодержащих магматических расплавах при высоких давлениях // Геохимия. 1989. № 8. С. 1234−1242.
  82. Ю.А. Физико-химические исследования плавления глубинного вещества Земли. М. Наука. 1991.
  83. A.A., Панеях H.A., Зотов И. А. Петрологическая модель формирования Норильских медно-никелевых месторождений // Петрология. 2003. Т. 11. С. 524−544.
  84. А. Дж. Магматические сульфидные месторождения медно-никелевых и платинометальных руд. СПб. СПбГУ, 2003. С. 487.
  85. В.Б., Коваленко В. И. // Концентрация серы в магматических расплавах по данным изучения включений в минералах. Геохимия. (1997), № 1, С. 97−103.
  86. А.Г., Пальянов А. Г., Пальянова Г. А., Томиленко A.A. Моделирование С-О-Н флюида в восстановленных областях мантии // Международный симпозиум «Петрология литосферы и происхождение алмаза», Новосибирск, 2008.
  87. И.П., Гирнис A.B., Рябчиков И. Д. Включения карбонатных и силикатных расплавов в минералах щелочных базальтоидов Восточного Памира // Петрология, 1996, т.4, № 4, С. 339−363
  88. A.B., Рябчиков И. Д., Харькив А. Д. Литосферная мантия Якутской кимберлитовой провинции. Москва. Изд-во «Наука», 1988 г.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!