День научного творчества студентов на кафедре петрологии МГУ

Отчет о проведении Дня научного творчества студентов на кафедре петрологии МГУ.

День творчества студентов кафедры петрологии МГУ состоялся 2 апреля 2003 года, в среду. Заседание проходило с 12 до 17, в ауд. 826 Главного Здания МГУ (8 этаж). Все студенческие занятия в этот день были отменены (приказ по геологическому факультету).

Были заслушаны доклады:

Шишкина Татьяна Александровна (3 курс) "Определение родоначального расплава низкокалиевой серии вулкана Головнина". Руководитель: доц. П.Ю.Плечов. Опонент: аспирант С.А.Тетроева.
Захарова Ольга Михайловна (2-й курс) "Минералого-петрографическая характеристика эклогитов массива Trescolmen (Швейцария)", руководитель: доц. А.В.Бобров
Сизова Елена Викторовна (2-й курс) "Изменения химического состава плагиоклазов биотит-амфиболитового плагиогнейса под действием ударной волны", руководитель: доц. В.И.Фельдман.
Белоусов Иван Александрович (3-й курс) "Плинианские извержения вулкана Чикурачки", руководитель: Плечов Павел Юрьевич. Оппонент мл.н.с. Н.Л.Миронов (ГЕОХИ РАН)
Камышан О. А. (3-й курс) "Петрология пород Ханкайского гранулитового комплекса, Приморье." Научные руководители: проф. Л.Л.Перчук, мнс С.Т.Подгорнова. Оппонент вед.инж. О.В.Парфенова
Бычков Кирилл Александрович (3 курс) "Оценка условий кристаллизации ареальных базальтов р-на г. Терпук (Срединный хребет, Камчатка)". Руководители: проф. А.А.Арискин, доц. П.Ю.Плечов. Оппонент: м.н.с. Н.Л.Миронов (ГЕОХИ РАН)
Алферьева Яна О.(4-й курс) "Cтруктуры и текстуры амазонитовых гранитов танталового месторождения Этыки в Восточном Забайкалье", руководитель - Зарайский Георгий Павлович.
Старкова Татьяна Семеновна (3 курс) "Петрография и минералогия коматиитовых базальтов Ветреного пояса, Карелия". Научные руководители: доц. П.Ю.Плечов, доц.П.Л.Тихомиров. Оппонент: доц. А.Ю.Бычков
Шушканова Анастасия Витальевна (магистрант 1-го года) "Сульфид-силикат-углеродная система: минеральные равновесия, алмазообразование, природные соотношения", руководитель Литвин Юрий Андреевич.

Результаты:

Решение принимала комиссия в составе: зав. кафедрой петрологии проф. Л.Л.Перчук, проф. Т.И.Фролова, доценты И.Е.Кузнецов, П.Ю.Плечов, Л.В.Сазонова, В.И.Фельдман, А.Н.Феногенов, В.О.Япаскурт и с.н.с. Т.И.Щекина.

Бычков Кирилл Александрович решением комиссии выдвинут на премию деканата. Сизова Елена Викторовна выдвинута на премию профкома геологического факультета. Т.А.Шишкина, И.А.Белоусов и О.А.Камышан получили премию от заведующего кафедрой петрологии проф.Л.Л.Перчука. Остальные докладчики получили подарки.

Тезисы докладов.

Изменение химического состава плагиоклазов биотит-амфиболового плагиогнейса под действием ударной волны.
Е.В.Сизова, кафедра петрологии геологического ф-та МГУ
Главная задача состояла в исследовании изменения химического состава плагиоклазов биотит-амфиболового плагиогнейса (скважина Владимирская-1) под действием ударной волны в зависимости от нагрузки. Исследовался привнос и вынос химических элементов в импактированном плагиоклазе по сравнению с плагиоклазом в исходной породе при различных давлениях. Для эксперимента был изготовлен образец породы в форме шара диаметром 40мм. Он был заварен в стальной гермочехол и подвергнут нагружению сферической сходящейся детонационной волной. Реализованные в шаре амплитуды нагрузки изменялись от 25 ГПа на его поверхности до 250 ГПа на радиусе 1мм. После остывания шар был распилен алмазным кругом по меридиальной плоскости. Отполированная поверхность меридиального сечения
использовалась для изучения изменений породы вдоль радиуса r. Исследования проводились на сканирующем электронном микроскопе Camscan-4DV с энергодисперсионным анализатором Link AN-1000.
В процессе воздействия на породу сферических волн напряжений в первоначально однородном шаре возникли три концентрически расположенные по радиусу зоны: зона трещиноватости до 32-37 ГПа, зона аморфизации до 70ГПа и зона плавления до >250 ГПа. Мы работали с твердофазной областью (до начала плавления). Проведенные эксперименты дали возможность охарактеризовать поведение главных породообразующих элементов (Si ,Al ,Na ,K ,Ca ,Mg ,Fe2) в плагиоклазе биотит-амфиболового плагиогнейса в зависимости от амплитуды ударных напряжений. Выяснилось, что калий и натрий являются подвижными компонентами (калий привносится, натрий выносится), а кальций инертен. Кроме того, наблюдается привнос в плагиоклаз железа. В некоторых случаях наблюдается вынос кремния и алюминия. Можно предположить, что миграционные характеристики катионов в волнах напряжений определяются занимаемыми ими кристаллическими позициями.

СУЛЬФИД СИЛИКАТ УГЛЕРОДНЫЕ СИСТЕМЫ: МИНЕРАЛЬНЫЕ РАВНОВЕСИЯ, АЛМАЗООБРАЗОВАНИЕ, ПРИРОДНЫЕ СООТНОШЕНИЯ
Магистрантка 1 г.о.: Шушканова А.В. (Подмосковный филиал МГУ)
Руководитель: Литвин Ю.А. (ИЭМ РАН)

Среди включений в алмазе сульфиды, наряду с силикатами, занимают одно из главных мест по распространенности, поэтому изучение таких включений имеет важное значение для понимания процессов природного алмазообразования. Мантийные сульфиды ассоциированы с перидотитами и эклогитами, включая алмазоносные, а также с алмазами - как первичные включения (Sharp, 1966; Буланова и др., 1982) и контактные покрытия (Spetsius, 1998). Включения сульфидов прямо в центрах роста алмаза основа версии о сульфидной среде как о материнской алмазообразующей. В один кристалл алмаза вместе с сульфидами включены силикатные минералы, что свидетельствует о сингенезисе алмаза, сульфидных и силикатных минералов. В последние годы убедительные обоснования получила карбонатитовая модель генезиса алмаза. Экспериментальные данные показывают, что силикатные расплавы не растворяют углерод и не эффективны для алмазообразования (Борздов и др., 1999) в отличие от расплавов с химизмом природных материнских сред - карбонатсиликат-углеродных (Литвин & Жариков, 2000) и сульфид-углеродных (Литвин, Бутвина, Бобров & Жариков, 2002), с использованием которых алмазы успешно синтезированы ранее и в настоящем эксперименте. Для синтеза использовались системы CuS-C и Cu2S-C, ранее не опробованные для алмазообразования. В эксперименте при 7 ГПа впервые изучены фазовые равновесия системы пирротин (Po) - гранат (Grt). Исследования системы свидетельствуют о формированиии двухфазовой субсолидусной ассоциации Po + Grt c составами граничных фаз системы пирротина (Fe1-x)S и природного пироп альмандин гроссулярового граната, без признаков формирования сульфид силикатных твердых растворов. При плавлении субсолидусной ассоциации формируются сульфидные и силикатные расплавы в состоянии жидкостной несмесимости. Гранат нерастворим в сульфидных расплавах. Это может свидетельствовать о том, что природные алмазы с сосуществующими сульфидными и силикатными включениями формировались в карбонат-силикат-углеродных расплавах с высокими содержаниями примесных сульфидов, при этом не исключаются эпизоды, когда сульфид-углеродные расплавы становились материнскими средами.

Оценка условий кристаллизации ареальных базальтов р-на г. Терпук (Срединный хребет, Камчатка)
Бычков К.А.
kbs@na.ru, pavel@cs.ru факс: (095) 932-88-89 тел.: (095) 939-18-41
Используя составы расплавных включений, результаты расчетов по программе КОМАГМАТ и данные моделирования равновесия шпинель расплав, получены оценки интенсивных параметров при кристаллизации магнезиальных магм северной части Срединного Хребта в Центральной Камчатке. В результате изучения включений во вкрапленниках оливина (Fo82.7-85.2) из базальтовых потоков г. Терпук установлено, что они представляют высокоглиноземистые расплавы, которые по содержанию K2O и TiO2 подразделяются на две группы (Плечов и др., 2003). Расчеты по программе КОМАГМАТ при P=1 атм показывают, что обе группы можно рассматривать как субкотектические системы (Ol+Pl) с температурами ликвидуса около 1230оС (относительно низкокалиевая группа I) и 1200оС (высокалиевая группа II). Для оливинов, содержащих включения второго типа, получены микрозондовые данные по составам шпинелидов. Комбинируя эти данные с результатами моделирования начальных этапов кристаллизации и расчетами равновесия шпинель расплав (Poustovetov, Roeder, 2001), удается оценить давление и летучесть кислорода. Таким образом, физико-химические условия кристаллизации базальтов отвечают содержанию H2O ~0.2 мас.%, давлению ~1.3 кбар и температуре ~1195оС. Летучесть кислорода, оцененная при этой температуре по Ol-Sp геобарометру (Ballhaus et al., 1991), соответствует буферному равновесию никель-бунзенит (NNO).

Изучение расплавных включений и экспериментально-закаленных стекол вулкана Чикурачки, Курильские острова, Россия.
Белоусов И.А.
вулкан Чикурачки интересен тем, что регулярно производит плинианские извержения, чрезвычайно нехарактерные для базальтового вулканизма. Таким образом, задача заключалась в определении характеристик расплава и рассмотрении возможных путей его генерации. В ходе исследований изучались первичные природно-стекловатые и экспериментально-закаленные расплавные включения в фенокристах оливина (Fo72-75), отобранного из базальтовых лавовых потоков извержений вулкана Чикурачки 1853 и 1986 гг. Эксперимент по гомогенизации (МГУ) происходил без визуального контроля и не был термометрическим. Температура же кристаллизации оливина и захвата включений вычислены (Comagmat) на основе проанализированных составов (CamScan, МГУ). Полученные результаты, как и предполагалось, уточняют состав расплава как более кислый и насыщенный летучими, но кроме этого имеют еще несколько особенностей, проясняющих природу плинианских извержений базальтовой магмы и факт их появления в обстановке островных дуг.

Петрография и минералогия коматиитовых базальтов Ветреного пояса, Карелия, Россия.

Старкова Т.С.
Ветреный пояс на Лев-горе является уникальным коматиитовым комплексом вследствие великолепной сохранности пород. Коматииты являются продуктами вулканических извержений происходивших в архее [1]. Коматиитовый комплекс Ветреного пояса был впервые открыт В.С.Куликовым. Изучаемое нами лавовое озеро Виктория находится в пределах Центрального Ветреного пояса. В нем породы метаморфизованы в целом довольно слабо: метаморфизм не достигает пренит-пумпеллитовой фации [2]. Породы на этой территории очень хорошо обнажены и характеризуются хорошей сохранностью первичных минералов. Нами были изучены максимально различающиеся друг от друга петрографические разности пород. По ним рассматривается петрография и минералогия породообразующих минералов коматиитов Ветреного пояса с целью воссоздать историю и условия кристаллизации коматиитов.
1. Попов В.С., Новые магматические породы. Соросовский образовательный журнал, 6, 1998, стр.60-64
2. Puchtel I.S. et al, Petrology of a 2.41 Ga remarkably fresh komatiitic basalt lava lake in Lion Hills, central Vetreny Belt, Baltic Shield, 1996

Изучение расплавных включений в оливине из базальтов и алливалитов вулкана Головнина, о.Кунашир, Курилы.
Шишкина Т. А.
Вулкан Головнина является классическим объектом с наиболее выраженной среди всех вулканов Курило-Камчатской островной дуги известковистостью [3]. Целью данной работы являлось определение родоначального расплава для пород этого вулкана. Нами были изучены составы минералов-вкрапленников в наиболее основных разностях, представленных базальтами и алливалитами. Базальты содержат большое
количество крупных вкрапленников оливина (Fo 70.69-82.40), плагиоклаза(An 88.7-96.9) и клинопироксена, а алливалиты являются кумулятами оливина (Fo72.97-75.89) и плагиоклаза (An92-96). Также нами были изучены расплавные включения в наиболее магнезиальных оливинах обоих образцов, позволяющие рассчитать состав исходного расплава. Закалочный эксперимент по гомогенизации расплавных включений в оливине был проведен при температуре 1250 С(для базальта) и 1150 (для алливалитов) при контролируемой фугитивности кислорода в пределах буфера CCO. Стекла крупных (не менее 30 мкм в диаметре) гомогенизированных первичных расплавных включений
анализировались по площади не менее 12 мкм. Расчет составов расплавов производился моделированием обратного фракционирования состава стекол до равновесия с оливином-хозяином. Сравнение расчетных составов расплавов с валовыми анализами анализов пород вулкана Головнина [1,4,5] показало, что все вулканиты вулкана Головнина (основного, среднего и кислого состава) могут являться дифференциатами расплавов, зафиксированных нами в наиболее магнезиальных вкрапленниках оливина. Максимальное содержание K2O в
расчитанных расплавах составило 0.17% во включениях в оливинах базальтов и 0.32 % в алливалитах, что позволяет отнести эти породы к низкокалиевой островодужной серии. Изученные образцы алливалита и базальта представляют собой единую генетическую серию с андезитами и дацитами вулкана Головнина и могут быть отнесены к наименее дифференцированнным разностям пород.
Расплавы, формирующие оливин-плагиоклазовые и оливин-клинопироксеновые агрегаты и гломеропорфировые сростки близки между собой и сходны с родоначальными расплавами низкокалиевых островодужных серий.

1.Фролова Т.И., Бурикова И.А., Гущин А.В. "Происхождение вулканических серий островных дуг", М., Недра, 1985, 275 с.
2.Фролова Т.И., Плечов П.Ю., Тихомиров П.Л., Чураков С.В. (2001). "Расплавные включения в минералах алливалитов Курило-Камчатской островной дуги." Геохимия, 39, N4, 336-346.
3.Пискунов Б.Н. "Классификация серий четвертичных эффузивов и латеральная петрохимическая зональность Курило-Камчатской дуги", Вулканизм Курило-Камчатского региона и острова Сахалин, Труды СахКНИИ, вып.48, 1976, с.17-33
4.Горшков Г.С. "Вулканизм Курильской островной дуги", М.Наука, 1967, 287с.
5."Петрохимия кайнозойской Курило-Камчатской вулканической провинции", М.Наука, 1966, 287с

"Петрология пород Ханкайского гранулитового комплекса, Приморье."
Камышан О. А.

Докембрийская континентальная кора представлена двумя комплексами: гранит-зеленокаменными поясами и гранулитами. Поэтому, для решения проблемы взаимоотношения этих двух комплексов выбран Ханкайский гранулитовый массив на Дальнем Востоке. Выводы, сделанные на примере пород этого массива, могут оказаться полезными для решения проблем других аналогичных гранулитовых комплексов.
Ханкайский массив сложен двумя типами переслаивающихся в разрезе пород метапелитами и карбонатно-силикатными породами. Дано детальное петрографическое описание этих образований и проведено множество микрозондовых анализов сосуществующих минералов. По реакционным структурам в шлифах выявлено два типа реакций: обменные и смещенные. Используя зональность минералов по Bt-Grt и Crd-Grt термометрам оценены пределы изменения температуры от 750 до 550^оС, а по реакции Crd=Grt+Sil+Qtz определены пределы вариации давления, 7- 3 кбар. При Т=650^оС, Р = 4,50 кбар по реакции Bt+Sil+Qtz=Crd+Grt+Kfs удалось оценить aflH₂O =0,308. Полученный Р-Т тренд метаморфизма совпадает с данными по углекислым включениям.