Все о геологии :: на главную страницу! Геовикипедия 
wiki.web.ru 
Поиск  
  Rambler's Top100 Service
 Главная страница  Конференции: Календарь / Материалы  Каталог ссылок    Словарь       Форумы        В помощь студенту     Последние поступления
   Геология >> Вулканология | Дипломные работы
 Обсудить в форуме  Добавить новое сообщение

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА
студентки кафедры петрологии МГУ Тетроевой Софьи Ансаровны

Изучение магматических включений в минералах-вкрапленниках магнезиальных базальтов Авачинского вулкана.

Оглавление


5.2. РВ В МИНЕРАЛАХ АВАЧИНСКОГО ВУЛКАНА.

Расплавные включения встречаются во всех изученных монофракциях Авачинского вулкана. Все минералы содержат частично раскристаллизованные расплавные включения, полностью стекловатых РВ обнаружить не удалось. РВ имеют овально-округлую форму и практически всегда содержат газовый пузырек. Были проанализированы РВ в зернах OL, СРх и ОРх. (фотографии в приложении). По возможности анализировались дочерние фазы и остаточные стекла (составы приведены в приложении). Среди дочерних фаз встречены клинопироксен (с большим содержанием Al), хромистая шпинель (с высокой герцинитовой составляющей) и ортопироксен. Во всех расплавных включениях фиксируются остаточные стекла, характеризующиеся высоким содержанием SiO2 и низкими содержаниями FeO, MgO и CaO. Расплавные включения в оливинах могут иметь различный набор дочерних минералов (например, дочерние фазы могут быть представлены только СРх, клинопироксеном со шпинелью или клинопироксеном с ортопироксеном).

В зернах присутствуют также включения гетерогенного захвата. В этом случае происходит одновременный захват твердофазного включения и расплава. Количество расплава в таких включениях обычно небольшое относительно захваченной твердой фазы. И последняя оказывает довольно сильное влияние на состав расплавного включения.

Для гомогенизации РВ и последующей их закалки было проведено два вида термометрических экспериментов.

  • Нагревались РВ в зернах оливина (фракция 0,5 - 1 мм) из образца 29215. Эксперимент проводился без визуального контроля (установка описана выше), зерна выдерживались при Т=12000С в течение 10 минут. Этого времени достаточно для плавления фаз во включении. Поскольку эксперимент проводился без визуального контроля, температура выбрана завышенная (чтобы фазы в РВ наверняка расплавились), поэтому РВ были "перегреты", т.е. расплавилась часть оливина-хозяина вокруг включения. РВ после эксперимента имеют округло-овальную форму, часто содержат газовый пузырек, вокруг включений видна кайма кристаллизовавшегося при закалке минерала-хозяина (оливина).
  • Для РВ в оливине (фракция 0,5 - 1 мм) из образца ПК-99/7 (ВМБ) было проведено 12 термометрических экспериментов с визуальным контролем. При подготовке зерен к данным экспериментам учитывались следующие факторы: наличие в зерне достаточно крупных (от 25 микрон) РВ, поскольку более мелкие включения очень трудно наблюдать; отсутствие в минерале-хозяине ослабленных зон и трещин, по которым может мигрировать РВ при нагревании; желательно расположение РВ в центре зерна, иначе они могут "вскрыться" в ходе эксперимента. Методика проведения эксперимента и установка описаны выше. В основном зерна нагревались до Т=1200-12150С и закаливались при этой температуре. Достичь полной гомогенизации РВ не удалось, так как во включениях оставался газовый пузырек и мелкие зерна шпинели. Несколько зерен оливина были нагреты до температуры 1250-13000С, но даже при такой температуре шпинель в РВ не расплавлялась полностью. Состав оставшейся шпинели примерно соответствует составу дочерних минералов (фото mе5, mе11). Присутствие в РВ остаточной шпинели может быть связано или с первоначально гетерогенным захватом расплава и хромистой шпинели, которая затем переуравновесилась, или с частичной декрепитацией включений во время эксперимента или в процессе формирования породы. В случае частичной декрепитации оставшаяся шпинель будет влиять на состав РВ (особенно на содержание Al2О3), но это влияние несущественно, так как шпинель составляет всего около 1% от объема включения.
  • Расплавные включения после экспериментов были выведены на поверхность зерна и анализировались на микрозонде. Составы расплавов были рассчитаны из составов гомогенизированных РВ. В качестве метода пересчетов используется метод обратного фракционирования (по Форду), до термодинамического равновесия между составом расплава и минералом-хозяином. Только в нашем случае для образца 29215 в состав РВ минерал-хозяин не добавлялся, а наоборот "отсаживался" из РВ, т.к. включения были перегреты, и оливин частично расплавился. В итоге получаем составы расплавов, захваченные зернами OL (составы пересчитанных РВ приведены в таблице в конце работы).

    pic11.jpg (2542 bytes)
    Изменение состава расплава (по данным РВ) в зависимости от содержания MgO. 1 - для магнезиальных базальтов; 2 - для ВМБ.

    Изменения состава расплава в ходе кристаллизации (с понижением содержания MgO) для изученных образцов приведены на диаграммах. В расплаве ВМБ содержание MgO выше, чем в МБ. В целом для двух образцов наблюдаются сходные содержания почти всех компонентов, кроме Al2O3 и К2O. Содержание SiO2 в расплаве в ходе кристаллизации повышается, хотя для МБ наблюдается разброс значений. CaO в расплаве закономерно уменьшается в процессе эволюции, а содержание Na2О - увеличивается (для ВМБ тренд не ярко выражен). Разброс значений по CaO и SiO2 в МБ может быть связан с захватом ксенокристов клинопироксена и оливина. Содержание Al2O3 в МБ постепенно повышается, а затем остается примерно на одном уровне (20 - 21%), что, возможно, связано с кристаллизацией PL. Для ВМБ наблюдается слабо проявленное повышение Al2O3. К2O не образует никакого четко выраженного тренда и имеет разброс значений для ВМБ - от 0,9 до 1,2%, а для МБ - от 0,24 до 0,8%, т.е. более магнезиальные расплавы являются более калиевыми.

    pic13.jpg (4754 bytes)
    Сравнение составов расплавов (1 - для магнезиальных базальтов; 2 - для ВМБ) с петрохимией пород (3 - по B.Castellana).

    Рассчитанные составы расплавов не совпадают с петрохимическими данными по породам (см. рис.). Это может объясняться тем, что базальты составляют меньшую часть пород Авачинского вулкана, а составы расплавов определены именно для базальтов.

    pic14.jpg (3085 bytes)
    Распределение микроэлементов, нормализованных по примитивной мантии (Sun,1989), в базальтах (1, по B. Castellana) и расплавных включениях в оливинах (2-6) из базальтов Авачинского вулкана.

    Для гомогенизированных расплавных включений из МБ на ионном зонде были определены содержания малых компонентов. На диаграмме показаны содержания элементов-примесей, нормированные по примитивной мантии (Sun, McDonough, 1989), для сравнения нанесены данные по породам Авачинского вулкана. В целом характер распределения элементов-примесей в расплаве (как и в породах) является типичным для островодужных толеитовых серий. Наблюдаемый относительно пологий спектр распределения тяжелых РЗЭ также является характерным для островных дуг. По геохимии можно выделить 2 группы расплавных включений. Геохимия первой группы РВ почти полностью совпадает с геохимией пород. Присутствие в них минимума по Eu и пониженное содержание Sr может объясняться тем, что из расплава уже кристаллизовался плагиоклаз, в структуру которого входят данные элементы. Вторая группа РВ дает более широкий спектр содержаний элементов-примесей и отличается от геохимии пород более низким содержанием К и повышенными содержаниями РЗЭ. Возможно, наблюдаемое отличие возникло в результате частичной декрепитации включений (Портнягин и др., 2000). При раскристаллизации РВ в качестве дочернего минерала образуется клинопироксен. Если затем происходит частичная декрепитация включения (т.е. включение теряет часть остаточного расплава), то доля клинопироксена в РВ возрастает по сравнению с начальным расплавом. Такие включения при гомогенизации в процессе эксперимента будут обогащаться относительно начального расплава элементами, входящими в состав клинопироксена. Доля потерянного расплава может быть различной, поэтому возникает широкий спектр по составам РВ, что и наблюдается в данном случае.

    Назад  Далее


    Проект осуществляется при поддержке:
    Геологического факультета МГУ,
    РФФИ
       

    TopList Rambler's Top100