Инд. авторы: | Банушкина С.В., Гартвич Ю.Г., Голицына З.Ф., Сурков Н.В. |
Заглавие: | Экспериментальное исследование моновариантных реакций плавления в форстеритнормативной части системы cao-mgo-al2o3-sio2 в связи с образованием шпинелевых перидотитов |
Библ. ссылка: | Банушкина С.В., Гартвич Ю.Г., Голицына З.Ф., Сурков Н.В. Экспериментальное исследование моновариантных реакций плавления в форстеритнормативной части системы cao-mgo-al2o3-sio2 в связи с образованием шпинелевых перидотитов // Международный научно-исследовательский журнал. - 2017. - № 12-2. - С.153-161. - ISSN 2303-9868. - EISSN 2227-6017. |
Внешние системы: | DOI: 10.23670/IRJ.2017.66.050; РИНЦ: 32381225; |
Реферат: | rus: Проведено экспериментальное исследование моновариантных реакций плавления в форстеритнормативной части системы CaO—MgO—Al2O3—SiO2 при давлениях от 1,2 до 2,5 ГПа. В области плавления установлены моновариантные реакции: Fo+L=Cpx+Opx+Sp, L=Cpx+Opx+An+Sp, L+Opx+Sp=Cpx+Ga и Fo+Opx+L=Cpx+Ga. Исследовано положение лучей этих монованиантных реакций в широком диапазоне температур и давлений. Определены составы сосуществующих фаз. На основе топологического анализа проведена увязка лучей моновариантных реакций и доказано существование трёх ноонвариантных равновесий (L,An,Fo,Sp,Cpx,Opx), (L,An,Sp,Cpx,Ga,Opx), (L,Fo,Sp,Cpx,Ga,Opx). Анализ строения фазовой диаграммы в форстеритнормативной части системы CaO—MgO—Al2O3—SiO2 показывает, что в этой области системы имеются перитектические реакциям плавления: L+Fo=Cpx+Opx+Sp L+Opx+Sp=Cpx+Ga, а в области ликвидуса присутствую такие фазы как оливин, шпинель и ортопироксен. Осаждение этих фаз в магматическом очаге приводит к существенному обогащению остаточного расплава кремнезёмом и кальциевым компонентами. Поэтому в интервале давлений 1,2—2,5 ГПа возможен механизм кристаллизационной дифференциации, приводяший к образованию кислых расплавов из форстеритнормативных составов. eng: The experimental study of the monovariant melting reactions in the forsterite-normative part of the CaO-MgO-Al2O3-SiO2 system at pressures of 1.2 to 2.5 GPa is carried out. The following monovariant reactions are established in the melting region: Fo+L=Cpx+Opx+Sp, L=Cpx+Opx+An+Sp, L+Opx+Sp=Cpx+Ga and Fo+Opx+L=Cpx+Ga. The position of the rays of these monovariatn reactions in a wide range of temperatures and pressures is studied, the compositions of coexisting phases are determined as well. Based on the topological analysis, the linking of the rays of the monovariant reactions is carried out, the existence of three nononvariant equilibria (L, An, Fo, Sp, Cpx, Opx), (L, An, Sp, Cpx, Ga, Opx), (L, Fo, Sp, Cpx, Ga, Opx) is proved. The analysis of the structure of the phase diagram in the forsterite-normative part of the CaO-MgO-Al2O3-SiO2 system shows that there are peritectic melting reactions: L+Fo=Cpx+Opx+Sp L+Opx+Sp=Cpx+Ga in this region of the system, and in the liquidus region there are such phases as olivine, spinel and orthopyroxene. The precipitation of these phases in the magmatic focus leads to a substantial enrichment of the residual melt with silica and calcium components. Therefore, in the pressure range of 1.2-2.5 GPa, the mechanism of crystallization differentiation is possible, leading to the formation of acidic melts from forsterite-normative compositions. |
Ключевые слова: | experimental investigation; Nonvariant equilibrium; phase diagram; magmatism; высокие давления; экспериментальное исследование; нонвариантное равновесие; фазовая диаграмма; магматизм; high pressures; |
Издано: | 2017 |
Физ. характеристика: | с.153-161 |
Цитирование: | 1. Kushiro I. Anortite—forsterite and anortite—enstatite reactions and their bearing on the basalt—eclogite transformation. / I. Kushiro, H.S. Yoder Jr. // Journal of Petrology. — 1966. V. 7. — №3, — P. 337—362. 2. MacGaegor I.D. Stability fields of spinel and garnet peridotites in the synthetic system MgO—CaO—Al2O3—SiO2. / I.D. MacGaegor // Carnegie Institution Washington Yearbook. — 1965. — V. 64, — P. 126—134. 3. Tompson A.B. Metamorphism in a model mantle I. Predictions of P—T—X relations in CaO—MgO—Al2O3—SiO2. / A.B. Tompson // The mantle sample: Inclusions in kimberlites and other volcanics. Proc. 2nd Int. Kimb. Conf. Vol.2, Wash.. — 1979. — V. 2. — P. 15—28. 4. Сурков Н.В. Экспериментальное исследование плавления ассоциации Cpxss+Gass+Opxss и Cpxss+Gass+Opxss+Fo в системе CaO—MgO—Al2O3—SiO2. / Н.В. Сурков // XI Всесоюзное совещание по экспериментальной минералогии. 26—30 октября 1986 г. Тез. док., Черноголовка. — 1986. — С. 198 5. Andersen O. The system anorthite—forsterite—silica. / O. Andersen // American Journal of Science. — 1915. — ser. 4. — V. 39. — № 232. — P. 407—454. 6. Osborn E.F. The system diopside—forsterite—anortite. / E.F.Osborn, D.B. Tait // American Journal of Science. — 1952. — Bowen volume. — P. 413—433. 7. Longhi J. Liquidus equilibria and solid solution in the system CaAl2Si2O8—Mg2SiO4—CaSiO3—SiO2 at low pressure. / J. Longhi // American Journal of Science. — 1987. — V. 287. — № 4. — P. 265—331. 8. Presnall D.C. Alumina content of enstatite as geobarometer for plagioclase and spinel lherzolites. / D.C. Presnall // Contributions to Mineralogy and Petrology. — 1976. — V. 61. — №7—8. — P. 582—588. 9. Presnall D. C. Liquidus phase relations on join diopside—forsterite—anorthite from 1 atm to 20 kbar: their beaming on the generation and crystallization of basaltic magma / D.C. Presnall, S.A. Dixon, J.R. Dixon et al. // Contributions to Mineralogy and Petrology. — 1978. — V. 66. — №2. — P. 203—220. 10. Presnall D. C. Generation of mid— ocean—ridge tholeiites / D. C. Presnall, J. R. Dixon, Т. H. O'Donnell et al. // Journal of Petrology. — 1979. — V. 20. — № 1. — P. 3—35. 11. Davis В. Т. C. System diopside—forsterite—pyrope at 40 kilobars / В. Т. C. Davis // Carnegie Institution Washington Yearbook. — 1964. — V. 63. — P. 165—171. 12. Davis В. Т. C. Melting relations in join diopside—forsterite— pyrope at 40 kilobars and one atmosphere / В. Т. C. Davis, J. F. Schairer // Carnegie Institution Washington Yearbook. — 1965. — V. 64. — P. 123—126. 13. O'Hara M. J. Formation and fractionation of basic magma at high pressures / M. J. O'Hara, H. S. Jr. Yoder // Scottish Journal of Geology. — 1967. — V. 3. — №1. — P. 67—117. 14. Kushiro I. Compozition of magma formed by partial zone melting of the Earth's upper mantle. / I. Kushiro // Journal of Geophysical Research. — 1968. — V. 73. —№2, — P. 619—634. 15. Годовиков А. А. Аппарат для создания давления до 40 кбар при температурах до 1700 ОС / А. А. Годовиков, С. А. Смирнов, И. Ю. Малиновский и др. // Приборы и техника эксперимента. — 1971. — №6. — С. 159—160. 16. Boyd F. R. Apparatus for phase—equilibrium measurements at pressures up to 50 kilobars and temperatures up to 1750 °C / F. R. Boyd, J. L. England // Journal of Geophysical Research. — 1960. — V. 65, — №2. — P. 741—748. 17. Mirvald P. W. Low—friction cell for piston— cylinder high—pressure apparatus / P. W. Mirvald, I. C. Getting, G. C. Kennedy // Journal of Geophysical Research. — 1975. — V. 86, — №11. — P. 1519—1525. |