Петрология

Остров Жохова относится к архипелагу Де-Лонга, расположенному в восточном секторе континентального шельфа России в пределах Арктического бассейна. Остров представляет собой молодой вулканический центр и сложен лавовыми покровами щелочных оливин-порфировых базальтов и подчиненных лимбургитов. Проведенное исследование было направлено на выявление возможных региональных и геодинамических факторов, влияющих на специфику процесса частичного плавления и минеральные превращения в мантийных ксенолитах о-ва Жохова. Пять ксенолитов, отобранных из образцов щелочных базальтов о-ва Жохова, были изучены с помощью сканирующего электронного микроскопа. Полученные данные позволили прийти к выводу, что образование в мантийных ксенолитах о-ва Жохова высоконатровых стекол связано с реакционным взаимодействием шпинелевых лерцолитов с магматическим расплавом, родительским для вмещающих оливиновых базальтов. В то же время высококалиевые стекла, присутствующие внутри мантийных ксенолитов, были образованы in situ при плавлении первичной калийсодержащей фазы, которой, возможно, являлся флогопит. Образование в зонах контактовой перекристаллизации мантийных ксенолитов, контрастных по содержанию щелочей стекол, обусловлено эволюцией состава, ответственного за эту перекристаллизацию щелочного силикатного расплава, на ранних этапах захвата ксенолитов, характеризующегося натровой спецификой, сменяющейся позже на калиевую. На значительной площади Арктического бассейна в пределах крупной магматической провинции HALIP устанавливаются признаки активизации молодого внутриплитного магматизма, способствующего транспорту к поверхности вещества метасоматизированной малоглубинной мантии.

Представлены первые данные по петрографии, минералогии и геохимии жадеититов Эльденырского массива (Чукотка, Россия), а также вмещающих их металерцолитов и амфиболитовых включений в жадеититах. Жадеититы сложены ассоциацией жадеита, омфацита, анальцима и пектолита с Ba-Ti-Si акцессорным минералом. Во вмещающих металерцолитах развита ассоциация оливина, антигорита, диопсида, хлорита, феррит-хромита, хромистого магнетита и акцессорных аваруита, хизлевудита и пентландита. В жадеититах присутствуют включения с реликтовой грубозернистой гипидиоморфной структурой, рассматриваемые как реликты метасоматизированного протолита жадеититов. Этим протолитом, по-видимому, являлись высокотемпературные гидротермальные диопсидиты. Во включениях проявлена локальная перекристаллизация первичного диопсида до эгирин-авгита и псевдоморфное развитие по диопсиду/эгирин-авгиту и ассоциировавшему с ним неустановленному минералу микро-мелкозернистого агрегата амфиболов (рихтерита нескольких генераций, актинолита, магнезиокатофорита, K-рихтерита, экерманнита), омфацита, пектолита, анальцима, флогопита и акцессорных маухерита и хизлевудита. Преобразование протолита еще до начала кристаллизации жадеита протекало в несколько стадий, включая метасоматическую перекристаллизацию и полное изменение его структуры. На последней стадии кристаллизация из флюида идиоморфного концентрически-зонального жадеита с анальцимом и пектолитом сопровождалась перекристаллизацией и растворением последних переработанных реликтов протолита, представленных высококальциевым омфацитом в микрозернистых омфацит-жадеитовых агрегатах жадеитита. Формирование жадеититов и сопутствующий метаморфизм вмещающих лерцолитов протекали при 500^оС и 8.5 кбар, что отвечает параметрам, характерным для метаморфизма перидотитов мантийного клина в режиме “теплой” субдукции. Присутствие жадеититов в Эльденырском массиве и изученных ранее высокобарических метаморфических пород в Усть-Бельском массиве позволяет рассматривать Усть-Бельский террейн как меланж зоны субдукции, активной в раннем–среднем триасе, претерпевший дополнительную тектонизацию при его последующей эксгумации в меловое время.

Получены новые результаты экспериментальных исследований особенностей встречной химической диффузии главных петрогенных компонентов (SiO₂, Al₂O₃, Na₂O, CaO, MgO, FeO) и аниона CO₃²⁻ при взаимодействии базальтовых и кимберлитовых расплавов при давлениях на уровне мантии. Исследования проводились методом диффузионных пар с использованием оригинальной установки высокого давления типа разрезная сфера “БАРС” при 5.5 ГПа и 1850^оС. Показано, что скорость встречной химической диффузии всех основных компонентов расплавов (SiO₂, Al₂O₃, Na₂O, CaO, MgO, FeO) и аниона CO₃²⁻ практически идентична при взаимодействии модельных базальтовых и кимберлитовых карбонатсодержащих расплавов и примерно на порядок величины больше скорости диффузии этих компонентов при взаимодействии таких расплавов при умеренных давлениях (100 МПа). Равные скорости диффузии CaO и аниона CO₃²⁻ свидетельствуют о сохранении минального характера диффузии карбоната CaCO₃ из кимберлитового в базальтовый (модельный и природный) расплав и при столь высоком давлении. Диффузионная картина существенно меняется при взаимодействии расплава природного магнезиального базальта и модельного кимберлита, как это имело место при взаимодействии таких расплавов при умеренных давлениях. При этом, наряду с минальной диффузией кальцита в магнезиальный базальт, скорости диффузии остальных компонентов расплавов становятся существенно выше. Установлена слабая экспоненциальная концентрационная зависимость всех диффундирующих компонентов, которая близка к D_i = const и которая имела место при взаимодействии таких расплавов при умеренных давлениях.