ОСОБЕННОСТИ СОСТАВА ЛЕТУЧИХ КОМПОНЕНТОВ ПРИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ МИНЕРАЛОВ ОЛИВИНИТОВ И ОЛИВИН-МОНТИЧЕЛЛИТОВЫХ ПОРОД КРЕСТОВСКОЙ ЩЕЛОЧНО-УЛЬТРАОСНОВНОЙ КАРБОНАТИТОВОЙ ИНТРУЗИИ, ПОЛЯРНАЯ СИБИРЬ (ПО ГАЗОВЫМ ХРОМАТО-МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИМ ДАННЫМ)
- Авторы: Панина Л.И.1, Рокосова Е.Ю.1, Исакова А.Т.1,2, Томиленко А.А.1, Бульбак Т.А.1
-
Учреждения:
- Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия
- Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
- Выпуск: Том 33, № 3 (2025)
- Страницы: 61-74
- Раздел: Статьи
- URL: https://journal-vniispk.ru/0869-5903/article/view/304640
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0869590325030037
- EDN: https://elibrary.ru/ttmxpk
- ID: 304640
Цитировать
Аннотация
При последовательной кристаллизации оливина в оливинитах, перовскита и монтичеллита в оливин-монтичеллитовых породах Крестовской щелочно-ультраосновной карбонатитовой интрузии материнские ларнит-нормативные щелочные ультрамафитовые (камафугитовые) расплавы по данным беспиролизной газовой хромато-масс-спектрометрии (ГХ-МС) были обогащены углеводородами (УВ) и их производными, азот-, хлор-, фтор- и серосодержащими соединениями, а также H2O и CO2. Среди углеводородов присутствовали алифатические, циклические, кислородсодержащие соединения и очень мало гетероциклических. При кристаллизации оливина в оливинитах во флюидах без учета азот-, хлор- и серосодержащих соединений присутствовало 59.30 отн. % УВ, среди которых преобладали (52.17 отн. %) кислородсодержащие, а алифатические и циклические составляли суммарно 6.70 отн. %. При кристаллизации перовскита в оливин-монтичеллитовых породах несколько уменьшилось количество кислородсодержащих углеводородов (34.77 отн. %) и увеличилось алифатических и циклических (до 10.55 отн. %). Кристаллизация монтичеллита происходила при преобладании алифатических и циклических УВ (59.67 отн. %) и пониженных количествах кислородсодержащих УВ (29.35 отн. %). Расчетные значения H/(O + H) во флюидах, равные 0.78 и 0.77 в оливине и перовските соответственно, свидетельствуют о восстановительных условиях кристаллизации этих минералов. На стадии кристаллизации оливина в оливинитах во флюидах также присутствовало (отн. %): 4.1 азотсодержащих, 4.58 серосодержащих, 0.19 хлорсодержащих, 0.12 фторсодержащих УВ, 0.49 CO2 и 31.17 H2O. Кристаллизация перовскита в оливин-монтичеллитовых породах сопровождалась дальнейшим накоплением: до 8.95 отн. % азотсодержащих, 9.53 отн. % серосодержащих, 11.33 отн. % хлорсодержащих УВ, 16.48 отн. % CO2. Содержание же H2O в флюиде снизилось до 7.66 отн. % из-за ее связывания с катионами и Al-Si-радикалами расплава в гидроксилсодержащие соединения. На завершающей стадии кристаллизации перовскита и начальной монтичеллита, когда во флюидах количества хлор-, азот-, серосодержащих соединений и CO2 достигли критических значений, произошла флюидизация расплавов: большая часть рассматриваемых флюидов совместно с Ca и щелочами расплава образовала карбонатно-солевые соединения и расплав стал силикатно-солевым. По данным ГХ-МС анализа, в остаточной флюидной фазе из включений в монтичеллите присутствовало всего 2.29 отн. % азотсодержащих и 1.11 отн. % серосодержащих, 0.32 отн. % хлорсодержащих и 0.35 отн. % фторсодержащих УВ, 0.04 отн. % CO2 и 6.15 отн. % H2O при относительном возрастании углеводородов до 89.63 отн. %. В процессе кристаллизации монтичеллита произошла несмесимость силикатно-солевого расплава с последующим пространственным обособлением силикатной и солевой фракций.
Об авторах
Л. И. Панина
Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия
Email: panina@igm.nsc.ru
Новосибирск, Россия
Е. Ю. Рокосова
Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия
Email: rokosovae@igm.nsc.ru
Новосибирск, Россия
А. Т. Исакова
Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия; Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Email: atnikolaeva@igm.nsc.ru
Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия
А. А. Томиленко
Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия
Email: bazily.koz@gmail.com
Новосибирск, Россия
Т. А. Бульбак
Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия
Автор, ответственный за переписку.
Email: panina@igm.nsc.ru
Новосибирск, Россия
Список литературы
- Базарова Т.Ю. Термодинамические условия формирования некоторых нефелинсодержащих пород. Новосибирск: Наука, 1969. 112 с.
- Базарова Т.Ю., Шугурова H.A. Летучие компоненты при кристаллизации некоторых щелочных эффузивных и гипабиссальных пород // Докл. АН СССР. 1968. Т. 178. № 6. С. 1399–1401.
- Бульбак Т.А., Томиленко А.А., Гибшер Н.А. и др. Углеводороды во флюидных включениях из самородного золота, пирита и кварца месторождения Советское (Енисейский кряж, Россия) по данным беспиролизной газовой хромато-масс-спектрометрии // Геология и геофизика. 2020. Т. 61. № 11. С. 1535–1560.
- Егоров Л.С. Ийолит-карбонатитовый магматизм (на примере Маймеча-Котуйского комплекса Полярной Сибири). Л.: Недра, 1991. 260 с.
- Икорский C.B. О закономерностях распределения и времени накопления углеводородных газов в породах Хибинского щелочного массива // Геохимия. 1977. № 11. С. 1625–1634.
- Когарко Л.Н., Костольяни Ч., Рябчиков И.Д. Геохимия восстановительного флюида щелочных магм // Геохимия. 1986. № 12. С. 1688–1695.
- Кривдик С.Г., Нивин В.А., Кульчицкая А.А. и др. Углеводороды и другие летучие компоненты в щелочных породах Украинского щита и Кольского полуострова // Геохимия. 2007. № 3. С. 307–332.
- Наумов В.Б., Дорофеева В.А., Миронова О.Ф. Основные физико-химические параметры природных минералообразующих флюидов // Геохимия. 2009. № 8. С. 825–851.
- Низаметдинов И.Р., Кузьмин Д.В., Смирнов С.З. и др. Углеводороды в составе магматогенного флюида во вкрапленниках продуктов извержений влк. Меньший Брат (о. Итуруп) по данным беспиролизной ГХ-МС расплавных и флюидных включений // Геология и геофизика. 2022. Т. 63. № 8. С. 1075–1087.
- Нивин В.А. Молекулярно-массовое распределение насыщенных углеводородов в газах Ловозерского нефелин-сиенитового массива // Докл. АН. 2009. Т. 429. № 6. С. 799–801.
- Нивин В.А. Вариации состава и происхождение углеводородных газов из включений в минералах Хибинского и Ловозерского щелочных массивов (Кольский полуостров, Россия) // ЗРМО. 2011. Т. 140. № 2. С. 26–37.
- Нивин В.А., Коноплева Н.Г., Трелоар П., Икор- ский С.В. Формы нахождения, взаимосвязь и проблемы происхождения углеродистых соединений в породах Хибинского щелочного массива // Плюмы и проблема глубинных источников щелочного магматизма. Тр. III Международного семинара. 2003. С. 126–142.
- Панина Л.И., Исакова А.Т., Сазонов А.М. Оливиниты Крестовской интрузии – продукты кристаллизации ларнит-нормативной щелочно-ультрамафитовой магмы: данные изучения расплавных включений // Петрология. 2018. Т. 26. № 2. С. 163–177.
- Панина Л.И., Исакова А.Т., Рокосова Е.Ю. Генезис монтичеллитовых пород Крестовской интрузии Маймеча-Котуйской щелочно-ультраосновной провинции Восточной Сибири: по данным изучения расплавных включений // Петрология. 2023. Т. 31. № 1. С. 81–100. https://doi.org/10.31857/S0869590323010077
- Рябчиков И.Д., Когарко Л.Н., Соловова И.П. Физико-химические условия магмообразования в основании Сибирского плюма по данным исследования расплавных микровключений в меймечитах и щелочных пикритах Маймеча-Котуйской провинции // Петрология. 2009. № 3. С. 311–323.
- Сазонов А.М., Звягина Е.А., Леонтьев С.И. и др. Платиноносные щелочно-ультраосновные интрузии Полярной Сибири. Томск: Изд-во ИНТИ, 2001. 510 с.
- Сук Н.И. Экспериментальное исследование несмесимости силикатно-карбонатных систем // Петрология. 2001. Т. 9. № 5. С. 547–558.
- Томиленко А.А., Ковязин С.В., Похиленко Л.Н., Соболев Н.В. Первичные углеводородные включения в гранате алмазоносного эклогита из кимберлитовой трубки Удачная, Якутия // Докл. АН. 2009. Т. 426. № 4. С. 533–536.
- Томиленко А.А., Кузьмин Д.В., Бульбак Т.А. и др. Состав первичных флюидных и расплавных включений в регенерированных оливинах из гипабиссальных кимберлитов трубки Малокуонапская, Якутия // Докл. АН. 2015. Т. 465. № 2. С. 213.
- Томиленко А.А., Бульбак Т.А., Хоменко М.О. и др. Состав летучих компонентов в оливинах из разновозрастных кимберлитов Якутии (по данным газовой хромато-масс-спектрометрии) // Докл. АН. 2016. Т. 468. № 6. С. 684–689. https://doi.org/10.7868/S0869565216180237
- Томиленко А.А., Бульбак Т.А., Логвинова А.М. и др. Особенности состава летучих компонентов в алмазах из россыпей северо-востока Сибирской платформы (по данным газовой хромато-масс-спектрометрии) // Докл. АН. 2018. Т. 481. № 3. С. 310–314.
- Chalot-Prat F., Arnold M. Immiscibility between calciocarbonatites and silicate melts and related wall rock reactions in the upper mantle: A natural case study from Romanian mantle xenoliths // Lithos. 1999. V. 46. P. 627–659.
- Hamilton D.L., Kjarsgaard B.A. The immiscibility of silicate and carbonate melts, South African // J. Geol. 1993. V. 96. P. 139–142.
- Konnerup-Madsen J., Larsen E., Rose-Hansen J. Hydrocarbon-rich fluid inclusions in minerals from the alkaline Ilímaussaq intrusion, South Greenland // Bulletin de Minéralogie. 1979. V. 102. P. 642–653. https://doi.org/10.3406/bulmi.1979.7313
- Sobolev N.V., Tomilenko A.A., Bul’bak T.A., Logvinova A.M. Composition of hydrocarbons in diamonds, garnet, and olivine from diamondiferous peridotites from the Udachnaya Pipe in Yakutia, Russia // Engineering. 2019. V. 5. P. 471–478.
- Sonin V.M., Tomilenko A.A., Zhimulev E.I. et al. The composition of the fluid phase in inclusions in synthetic HPHT diamonds grown in system Fe–Ni–Ti–C // Sci. Rep. 2022. V. 12. 1246. https://doi.org/10.1038/s41598-022-05153-7
- Tomilenko A.A., Chepurov A.I., Sonin V.M. et al. The synthesis of methane and heavier hydrocarbons in the system graphite-ironserpentine at 2 and 4 GPa and 1200°C // High Temperatures – High Pressures. 2015. V. 44. P. 451–465.
- Tomilenko A.A., Bul’bak T.A., Timina T.Y. et al. Composition of volatiles of sulfide deposits and carbonate structures in submarine hydrothermal fields of the Mid-Atlantic Ridge // Marine Geol. 2022. V. 444. 106713. https://doi.org/10.1016/j.margeo.2021.106713
- Tomilenko A.A., Sonin V.M., Bul’bak T.A. et al. Impact of Solid Hydrocarbon on the Composition of Fluid Phase at the Subduction (Experimental Simulation) // Minerals. 2023. V. 13. 618. https://doi.org/10.3390/min13050618
Дополнительные файлы


