ПРОИСХОЖДЕНИЕ МАНТИЙНЫХ МАГМ НАД ЗОНАМИ СУБДУКЦИИ НА ПРИМЕРЕ ОФИОЛИТОВОГО КОМПЛЕКСА ТРОДОС, О.КИПР

Автор: Портнягин Максим Владимирович

8. Первичные магмы.

     8.1 Критерии первичности магм.

     Первичным мантийным расплавом принято считать тот расплав, который находился в равновесии с мантийным источником при определенных Р-Т условиях. Доказать данный факт для конкретного природного расплава практически невозможно. Однако, для части расплавов может быть доказана их потенциальная возможность равновесия с мантией и, следовательно, эти расплавы могут рассматриваться как потенциально первичные [Соболев, 1996]. В работе различаются составы интегральных первичных магм, зафиксированные в составе пород и стекол, и составы дифференциальных первичных магм, состав которых могут отражать расплавные включения, избежавшие смешения в макросистеме.
     Из приведеного выше материала очевидно, что существовали не один, а целая серия первичных расплавов различного состава, связанных с лавами северного Тродоса. Для того, чтобы установить состав этих первичных расплавов, необходимо определить первичную ликвидусную ассоциацию для каждого из них. В случае мантийных магм и расплавов Тродоса, в частности, задача сводится к определению состава ликвидусного оливина, так как расплавы имели оливин-содержащий источник, а экспериментально установлено, что поле стабильности оливина расширяется с уменьшением давления [Duncan and Green, 1987]. Максимальная оценка магнезиальности ликвидусного оливина для исследованных лав была сделана по составу наиболее магнезиального оливина линии мантийной корреляции, равновесного с хромистым шпинелидом конкретного типа магм (Рис. 5) [Sobolev, Danyushevsky, 1994]. Для НПЛ этот оливин сответствует ~Fo₉₃, для ВПЛ-1а - Fo_93.5, для ВПЛ-1б и 2 - Fo₉₄.

     8.2 Состав первичных магм.
  
     Составы интегральных первичных расплавов равновесных с установленной ликвидусной ассоциацией минералов были определены, используя в качестве исходных для расчета составы ультрамафических лав и усредненные составы гомогенизированных включений в высокомагнезиальном оливине и шпинели. Содержания несовместимых элементов и H₂О были рассчитаны на основе составов ультрамафических лав, примитивных стекол и включений, исходя из допущения о постоянстве отношений концентраций несовместимых элементов к Al в процесссах кристаллизации и кумуляции мафических фаз (Ol Cpx).

Таблица 1 Содержания петрогенных элементов и Р-Т условия образования интегральных первичных магм Тродоса

Оцененные составы первичных расплавов показаны в Таблице 1. На основании формальной классификации составы расплавов относятся к типу низкоглиноземистых оливиновых базальтов [Магматические..., 1983]. В то же время расплавы характеризуются высокими абсолютными содержаниями MgO до 21 мас.%, что в сочетании с повышенным содержанием SiO₂~50 мас.% указывает на бонинитовую специфику их составов [Crawford et al., 1989]. Отметим, что высокое содержание MgO в первичных магмах ВПЛ значительно превышает сделанные ранее оценки [Cameron, 1985; Duncan and Green, 1987]. Наибольшие различия наблюдаются в составе интегральных первичных магм НПЛ и ВПЛ. Первичные расплавы НПЛ имеют повышенные содержания CaO, Al₂O₃, пониженные FeO, MgO, Н₂О. В ряду расплавов разных геохимических типов ВПЛ с ростом MgO от типа ВПЛ-1а к ВПЛ-2 происходит уменьшение содержаний TiO₂, Na₂O, K₂O, возможно, Al₂O₃, содержание SiO₂, FeO, CaO остаются на постоянном уровне, концентрация H₂O повышается.

8.3 Р-Т условия образования первичных магм.

     Усредненные Р-Т параметры образования первичных расплавов Тродоса были определены, используя свойство проекции Ol-Pl-Qz базальтового тетраэдра отображать составы расплавов, равновесных при заданном давлении с лерцолитовой или гарцбургитовой ассоциацией независимо от особенностей их состава [Takahashi, Kushiro, 1983]. Учитывая эффект H₂O на оценку давления равновесия с оливин-ортопироксеновой ассоциацией (+3-5кбар на 1-3% мас Н₂О в расплаве, [Danyushevsky et al., 1994]), давление образования оцененных первичных расплавов составляет 15-20 кбар для ВПЛ и ~ 10 кбар для НПЛ. Температуры образования первичных магм были рассчитаны исходя из экспериментально установленных ликвидусных температур начала кристаллизации первичных магм с поправкой на давление образования, принимая наклон ликвидуса оливина ~5 ^о/кбар [Ford et al., 1983]. Полученные оценки составляют ~1350^oС для НПЛ и 1430-1500^oС для ВПЛ. Реалистичность сделанных оценок Р-Т условий подтверждается экспериментальными данными [Danyushevsky et al., 1994], которые показали, что первичные магмы ВПЛ действительно могли быть в равновесии с гарцбургитовой ассоциацией при давлениях 15-17 кбар и температуре 1430-1470^oС.

далее>>