|
CИМАКОВ Сергей Кириллович
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических
наук
|
содержание>> |
Одной из важнейших петрологических задач является определение
глубинности и генезиса пород верхней мантии, что в свою очередь связано с изучением
ксенолитов, содержащих такие минералы, как оливин, клинопироксен хромдиопсидового
и омфацитового составов, ортопироксен, гранат, шпинель (в том числе высокохромистая),
основной плагиоклаз. Глубинные ксенолиты по своему составу делятся на три основных
типа: ультраосновные, эклогитовые и гранатовые пироксениты (переходный тип между
двумя первыми).
На основе минеральных равновесий в ультраосновных и основных ксенолитах возможна оценка их Р-Т- параметров образования. На сегодняшний день известно большое число методов определения Т и Р для глубинных ксенолитов по химическому составу сосуществующих минералов (Ваганов и Соколов, 1984). Существенный пробел в термобарометрии глубинных парагенезисов - отсутствие надежного гранат-клинопироксенового барометра для глубинных эклогитов и гранатовых перидотитов.
Для расчета равновесной реакции минеральных компонентов в работе используются различные взаимосогласованные термодинамические базы данных, содержащие термохимические константы для различных групп минералов: Бермана (1988), Моэхера и др. (1988), Роби и др. (1978).
В оливинах избыточная энергия определялась по симметричной регулярной модели (O'Neill and Wall, 1987; Wiser and Wood, 1991).
Клинопироксены рассматривались как несиметричные неидеальные растворы. Для определения параметров взаимодействия между элементами на позициях М2 и М1 использовались данные различных авторов (Lindsley, 1981; Lindsley et al., 1981; Mukhopadhyay, 1991). параметры взаимодействия Mg-Na и Na-Mg рассчитывались по формуле:
WMg-Na= WNa-Mg = -31875 + 43.75 T (K, Дж/моль) (16)
Параметры Fe-Na и Na-Fe взаимодействий приняты равными Mg-Na и Na-Mg соответственно, исходя из допущений, принятых Накамуро и Банно (1997). Правомерность использования такой модели клинопироксена проверялась путем соспоставления наших коэффициентов актиности жадеита и геденбергита с полученными по модели жадеит-диопсид-геденбергитового твердого раствора (Перчук и Аранович, 1991), базирующейся на экспериментальных даных. Расчеты активностей проводились для омфацитов, синтезированных при 15-35 кбар и 700-1000о С - параметрах, соответствующих опытам Перчука и Арановича (1991). Парциальные мольные объемы рассчитывались по модели, предложенной Мукхопадхиаем (1991). Ортопироксены рассматривались в соответствии с моделью Вуда и Банно (1973).
Для граната в общем виде относительная энергия состава A3Q2 Si3O12 рассматривается как:
RTln 
AQ = (GeAQ + 3GeA +2GeQ) + RTln(XA)3(XQ)2
Неидеальное взаимодействие на октаэдрической позиции Q описывается по модели симметричных регулярных растворов, используя параметры взаимодействия, предложенные Луфом и др. (1990). Взаимодействие на кубической позиции А определяется моделью несимметричных регулярных растворов (Аранович, 1991; Berman et al., 1995; Moecher et al., 1988). Для расчета межпозиционного А-Q взаимодействия в мантийных гранатах использовались обменные реакции, приведенные в (Аранович, 1990; Gudmundson and Wood, 1995; Luth et al., 1990). Их энергии определяются в диапазоне 25-50 Кдж/моль (Аранович, 1990; Gudmundson and Wood, 1995; Luth et al., 1990; Woodland and O'Neill, 1993). Для определения изменения концентрационных зависимостей избыточных парциальных мольных объемов миналов граната использована модель Арановича (1990), как удовлетворительно описывающая известные экспериментальные данные и при этом наиболее простая и удобная для расчетов.
|
