Mn-mineralization of Eastern Sector of Franceville Basin, Gabon
1Rybalkin M.N., 2Garanin K.V., Ermakov Yu.A.
1 Satkinsky Cast-Iron Smelter LLC, Moscow, Russia ; 2 M.V. Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia
The aim of this work was to summarize the results of evaluation work within the eastern sector of the basin Franceville (Gabon), carried out in 2013 by geologists of «Satka iron foundry».
УДК 549.02
Хромсодержащие фазы мантии Земли (по результатам экспериментов при 10-24 ГПа и 1600 °С)
1,2Сироткина Е.А., 1,2Бобров А.В., 3,4Бинди Л., 5,6Ирифуне Т.
1Геологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва; 2Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского, Москва, Россия; 3Факультет наук о Земле Университета Флоренции, Флоренция, Италия; 4Институт геологических наук и ресурсов Флоренции, Флоренция, Италия; 5Центр исследования геодинамики Университета Ихими, Матсуяма, Япония; 6Токийский институт технологий, Токио, Япония
В статье представлены результаты экспериментального изучения фазовых отношений в псевдобинарных системах мэйджорит–кноррингит (Mg4Si4O12–Mg3Cr2Si3O12) и форстерит-магнезиохромит (Mg2SiO4–MgCr2O4) при 10–24 ГПа и 1600 °С. Установлены поля стабильности фаз-концентраторов хрома в мантии Земли, таких как гранат, оливин/вадслеит/рингвудит, акимотоит/ бриджманит, а также фаз со структурой титаната кальция. Детально изучено влияние хрома на кристаллохимические особенности глубинных фаз, получены новые данные о растворимости хрома в глубинных минералах (оливине, вадслеите, рингвудите, акимотоите и бриджманите). Полученные экспериментальные данные о влиянии состава хромсодержащих минералов высоких давлений на параметры их элементарных ячеек имеют приложение к проблеме минералогии мантии Земли. Данные о составе и структурных особенностях хромсодержащих фаз могут быть использованы для уточнения фазового и химического состава мантии Земли.
|
|
|
Введение
К настоящему времени накоплен огромный объем данных в области минералогии высоких давлений (Agee, 1998; Stachel, 2001; Irifune, Tsuchiya, 2007; Kaminsky, 2012 и др.). Прямое изучение вещества мантии Земли с привлечением данных по минералам мантийных ксенолитов и включений в природных алмазах возможно лишь в очень ограниченном объеме. Судя по геотермобарометрическим оценкам, преобладающее большинство таких минералов образовалось на глубинах 150-200 км, т. е. их ассоциации характеризуют термодинамические условия верхней мантии (Соболев, 1974; Sobolev et al., 1997; Taylor, Anand, 2004). Вместе с тем, происходит постоянное пополнение базы данных по минеральным включениям в алмазах, относящихся к глубинам переходной зоны (410-660 км) (Stachel et al., 2000; Davies et al., 2004) и нижней мантии Земли (Harte et al., 1999; Stachel et al., 2000; Kaminsky et al., 2001). Наряду с минералогическими данными, источниками представлений о глубинном строении Земли являются геофизические сведения и результаты экспериментов при высоких PT–параметрах. Анализ обширного набора минералогической, геофизической и экспериментальной информации позволил установить важнейшие фазовые превращения в условиях мантии Земли, определить главные фазовые ассоциации, характерные для верхней мантии, переходной зоны и нижней мантии, что позволило уточнить существующие модели строения глубинных оболочек Земли (Harte, 2010; Pushcharovsky, Pushcharovsky, 2012 и др.).
|
|
|
Важное значение для установления химического и фазового состава глубинных оболочек Земли имеет изучение поведения примесных элементов. Вхождение микроэлементов в фазы высокого давления мало изучено, хотя даже небольшие концентрации этих элементов могут повлиять на физические и кристаллохимические свойства мантийных фаз, поэтому в последнее время роль микроэлементов в глубинных оболочках Земли, их распределение между мантийными фазами вызывает интерес исследователей (Panero et al., 2006; Andrault, 2007; Corgne et al., 2012; Bobrov et al., 2014).
Одним из таких элементов является хром, для которого характерны невысокие валовые концентрации в мантии Земли (0,42 мас.% Cr2O3) (Ringwood, 1966), хотя в некоторых мантийных фазах (гранат, хромшпинель и др.) содержания хрома весьма значительны (Stachel, Harris, 1997; Harte et al., 1999). В работах по изучению фазовых равновесий в многокомпонентных мантийных системах с природным химизмом (пиролит, пироповые и шпинелевые перидотиты) (Irifune, 1987; Irifune, Ringwood, 1987; Hirose, 2002 и др.) имеются лишь ограниченные сведения о межфазовом распределении хрома, что во многом связано с его низкими валовыми концентрациями в стартовых составах. Изучение фазовых равновесий в богатых хромом системах затрагивало лишь область образования кноррингитового граната и его твердых растворов (Irifune et al., 1982; Туркин, Соболев, 2009). Для решения проблемы межфазового распределения хрома в мантии Земли в настоящей работе было проведено экспериментальное исследование модельной системы SiO2-MgO-Cr2O3 при давлениях и температурах мантии Земли.
|
|
|
Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 228; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!