К основным условиям кристаллизации относятся значения таких параметров, как температура, давление и фугитивность кислорода ("кислородный буфер"). Существуют различные методики расчетов условий кристаллизации, основанные на вычислении какого-нибудь конкретного параметра (или группы параметров) из различных исходных данных. В данной работе приведены условия кристаллизации базальтов, рассчитанные по различным термодинамическим моделям (методикам). В основном использовались модели расчета, основанные на составе сосуществующих минералов.

В модели (Loucks,1996) для расчета температуры используется только константа распределения (Кd) Fe/Mg в оливине и авгите. Расчет проводился по формуле:

lnKd-78.025=-5945.96/T-10.1327lnT

Берутся составы сосуществующих OL и СРх и считается Кd, которое подставляется в уравнение и путем итерации вычисляется температура (в ⁰К).

По сосуществующим парам OL-SP можно рассчитать фугитивность кислорода и температуру кристаллизации методом (Ballhaus et al., 1990). Температура, полученная этим методом, отражает состояние последнего равновесия (непосредственно перед извержением) оливина со шпинелью, т.к. элементы между этими минералами достаточно быстро перераспределяются. Поэтому расчетная температура занижена по сравнению с реальной температурой кристаллизации оливина и шпинели.

Для расчета давления по модели (Nimis, 1995) необходимо задавать состав клинопироксена. Давление рассчитывается на основании распределения катионов по структурным позициям в клинопироксене. Оценка давления по данной методике не является точной, однако, может дать ориентировочные значения.

Состав гомогенизированных РВ использовался при расчетах методом (Ford et al., 1983). Задавая состав РВ и оливина-хозяина, мы получаем состав захваченного расплава и температуру равновесия оливин-расплав.

Диаграмма зависимости температуры от магнезиальности оливина. Для образца 29215: 1 - расчет по модели Лакса, 2- расчет по модели Форда; 3 - расчет по модели Форда для ВМБ.

Температура рассчитана по Лаксу, давление - по Нимису.

На диаграмме (слева) показаны результаты расчета температуры по моделям Лакса (для МБ) и Форда (для ВМБ И МБ). Температуры хорошо согласуются между собой. В ходе эволюции системы, т.е. с возрастанием железистости оливина, температура закономерно понижается от 1250 до 1050⁰С.

Результаты расчета давления по Нимису представлены на диаграмме (справа), значения температуры на диаграмме по геотермометру Лакса. Данные барометрии свидетельствуют о том, что кристаллизация изученных расплавов происходила в приповерхностных условиях, при давлениях не превышающих 4,5 кбар.

Диаграмма зависимости фугитивности кислорода от температуры. Расчеты по модели Баллхауса.

В среднем давление при кристаллизации клинопироксена составляло приблизительно 2 кбар.

На графике (справа) представлены результаты расчета фугитивности кислорода и температуры по методу Баллхауса. Фугитивность кислорода при образовании пород Авачинского вулкана находилась в пределах кислородных буферов NNO - Mt-Hem. (Ni-NiO - Магнетит-гематит).

Назад  Далее