ГЕТЕРОГЕННОСТЬ РАСПЛАВОВ ПРИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ВЫСОКОМАГНЕЗИАЛЬНОГО ЩЕЛОЧНОГО БАЗАЛЬТА ВУЛКАНА МАУНА КЕА, ГАВАЙИ: РЕДКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ В РАСПЛАВНЫХ ВКЛЮЧЕНИЯХ
Гирнис А.В.*, Соловова И.П.*, Булатов В.К.**, Симакин С.Г.***, Брай Г.П.****
*ИГЕМ РАН; **ГЕОХИ РАН; ***Институт микроэлектроники РАН, Ярославль; ****Институт минералогии, Университет им. Гете, Франкфурт на Майне, Германия
Содержания ряда редких элементов были определены в стеклах гомогенизированных расплавных включений методом вторичной ионной масс-спектрометрии. Исследованы включения из оливина двух типов (
Ol1 Fo88-84; Ol2, Fo84-79) и клинопироксенах. Составы включений в обоих типах оливина и клинопироксене близки и характеризуются относительным обогащением легкими редкими землями и Nb относительно тяжелых РЗЭ, Zr и Y. По содержаниям и отношениям большинства некогерентных элементов составы включений близки к составам пород вулкана Мауна Кеа. Вариации содержаний связаны главным образом с накоплением элементов в процессе кристаллизации оливина. Проанализированное включение в ксенокристалле клинопироксена заметно отличается от включений во вкрапленниках. При близкой степени фракционирования РЗЭ, (La/Yb)N = 4,0-5,5, абсолютные концентрации РЗЭ в 2,5-3 раза меньше при равных содержаниях MgO. Наблюдается заметная положительная Eu аномалия, которая не свойственна включениям в оливинах. Кроме того, включение в этом клинопироксене значительно обогащены K, Ba и, в меньшей степени, Sr относительно других некогерентных элементов. Так, (Ba/Nb)N составляет ~2,5, что значительно выше этого отношения в расплавах из оливина (0,9-1,0) и породах вулкана (~1). Эти особенности составов не могут быть объяснены кристаллизационной дифференциацией расплава. Соболев и др. (Sobolev et al., Nature, 2000, v.404, 986-990) обнаружили обогащенные Sr включения в оливинах вулкана Мауна Лоа и интерпретировали их как свидетельства участия материала океанической коры (плагиоклазовое габбро) в процессах магмообразования. Состав исследованного включения в ксенокристалле клинопироксене также указывает на вероятное участие плагиоклаза (положительные Eu и Sr аномалии), но сильное обогащение K и Ba не может быть объяснено плавлением корового материала. Рассматриваются два варианта образования необычного включения в клинопироксене - генерация экзотического расплава в ходе плавления обогащенного мантийного материала и изменение состава расплава на микроуровне при растворении в кристаллизующемся расплаве ксенокристалла плагиоклаза.