ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ АЛЮМОСИЛИКАТНЫХ РАСПЛАВОВ В РАВНОВЕСИИ С ЛЕТУЧИМИ КОМПОНЕНТАМИ.
Кравчук И.Ф.*, Котельников А.Р.**, Щпигун Л.К.***, Сенин В.Г.*
* Институт геохимии и аналитической химии им.ВИ.Вернадского РАН
** Институт экспериментальной минералогии РАН
*** Институт общей и неорганической химии им.Н.С.Курнакова РАН
Присутствие галогенов (С
l, F) в природных магмах явилось предметом многочисленных исследований, которые показали присутствие значительных концентраций хлора ( до 1,5-2 мас.% в пантеллеритовых стеклах) и фтора (до 2-3 мас.%) в пегматитовых и шелочных породах. Выялено существенное влияние этих летучих компонентов на фазовые равновесия систем , физические и кинетические свойства расплавов.Цель настоящей работы определить влияние состава системы (прежде всего, содержания в ней щелочей и кремнезема) на распределение и растворимость хлора и фтора в алюмосиликатных расплавах при взаимодействии со хлорид-фтор-содержащими растворами. Методом катионнообменых равновесий изучено распределения калия, натрия, фтора и хлора при 800С и 2 кбар на примере гелей альбитового и ортоклазового состава при взаимодействии с флюидами
0,5 М (NaCl+KCl) и 0,5М (NaF+KF) , соответственно. Мольная доля фтора составила (0,5
; 0,25; 0,1).Кроме того проведено изучение влияния кремнезема на растворимсоть хлора а равновесии модельный гаплогранит- 1 М NaCl. После опытов проводили разделение фаз и проводили микрозондовый анализ стекол . Был разработан метод индукционно-проточного анализа с использованием мембранных ионно-селективиых электродов при одновременном определении активности (концентрации) хлора и фтора и высокой чувствительности.определения.
Основные результаты.
Установлено , что в системах без катионного обмена ( по сравнению с изученными ранее с участием смешанных хлор-фтор-содержащих) флюидов ) наблюдаются более низкие растворимости фтора и более высокие растворимости хлора, т.е, в этом случае, фтор как бы способствует растворению хлора в алюмосиликатном расплаве
.Показано, в обеих типах систем растворимость летучих падает при добавлении в систему избыточного кремнезема, но в системе без участия фтора эффект выражен отчетливее и растворимость хлора в расплаве равняется нулю при избыточном кремнеземе (
~3 %).Распределение фтора и хлора зависит от мольной доли фтора во флюиде и от состава расплава (альбит или ортоклаз). Растворимость как хлора, так и фтора максимальна в расплавах альбитового состава и практически равна нулю в ситеме О
rt-флюид при добавлении избыточного кремнезема.Анализируя экспериментальные данные можно говорить о влиянии галогенов на физико-химические характеристики компонентов магматической системы ., т.е. от их исходного соотношения в магмах зависит характер фракционированиея летучих между фазами при отделении их от магматического очага и как следствие этого-особенности эволюции магматического процесса, в том числе , и формирование рудоносных гидротермальных флюидов.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 00-05-64990.