|
содержание
Щербаков В.Д., Цай А.Е. (3 курс), кафедра петрологии
Научный руководитель: Плечов П.Ю.
Безымянный вулкан - единственный активный андезитовый вулкан Ключевской группы (Камчатка). Эксплозивное извержение 30 марта 1956 года представлено роговообманковыми андезитами с плагиоклазом, ортопироксеном, роговой обманкой и титаномагнетитом во вкрапленниках и плагиоклазом, ортопироксеном, титаномагнетитом и небольшим количеством стекла в основной массе. Все зерна роговой обманки окружены опацитовой каймой, а зерна менее 30 мкм полностью замещены плагиоклаз-пироксен-титаномагнетитовой опацитовой ассоциацией. Мы исследовали структурные и морфологические особенности кайм роговых обманок, определили минеральный состав кайм и условия их формирования.
Выделено два типа кайм: гранулярный и симплектитовый (рис. 1). На гранях ( ), ( ), ( ), ( ), ( ), ( ) совместно развиваются внутренняя гранулярная и внешняя симплектитовая каймы (рис. 1а) в то время как на гранях ( ) и ( ) образуется только симплектитовая кайма (рис.1 c ).
 |
| Рис.1 Различные сечения зерен роговой обманки и их кристаллографическая ориентировка |
Вкрапленники роговой обманки имеют произвольные сечения. Для определения кристаллографической ориентировки сечений был использован теодолитный метод Федорова. Видимая мощность кайм для каждой грани была пересчитана на истинную мощность (в сечении ()). Истинная мощность кайм для различных граней лежит в пределах погрешности измерений. Средняя мощность кайм разложения роговой обманки в андезитах вулкана Безымянный извержения 1956 года составляет 24 5 мкм.
  |
| Рис.2 Изображение (в отраженных электронах) гранулярной (внутренняя) и симплектитовой (внешняя) кайм разложения роговой обманки в оттенках серого (a) и искусственных цветах (b) |
На фотографии каймы в отраженных электронах (рис.2) каждый минерал (Pl, Px, Ti-Mt) имеет свой цвет. Процентное соотношения минералов в кайме было подсчитано по количеству пикселей разного цвета (рис.2). Результаты измерений кайм 12 зерен ( 500 измерений) обобщены в таблице.
|
Плагиоклаз, % |
Пироксен, % |
Титаномагнетит, % |
Общий состав каймы (сиплектитовой и гранулярной) |
29-38 |
54-62 |
7-14 |
Состав гранулярной каймы |
31-40 |
48-59 |
9-16 |
Оценка времени формирования реакционных кайм производилась по результатам экспериментов Rutherford & Hill, 1993[6]. Мы использовали уравнение, сходное с уравнением диффузии  (t - время в днях, X - мощность каймы в мкм, t0, D - коэффициенты) для аппроксимации изобарических экспериментов в [6]. Для реакции разложения роговой обманки D составляет 23.6-209.3, а t0 - 1-10 дней. Время образования кайм разложения роговой обманки извержения Безымянного 1956 года составляет 4-37 дней.
Определение условий образования вкрапленников производилось на основе сопоставления котектических линий кислого расплава (из расплавных включений в Opx и Pl ) с плагиоклаз-роговообманкового геотермометра Holand & Blundy, 1994 [2] (рис.3). Условия образования вкрапленников составили 89020°C и 62 кбар. Дополнительно использовался Al-in-Hb геобарометр Anderson & Smith, 1995 [1] для оценок минимального давления (рис.3)
 |
| Pиc. 3. Т-Р диаграмма для андезитов вулкана Безымянный. Голубое поле показывает возможные условия по Anderson & Smith [1] геобарометру, зеленые линии - Holland & Blundy [2] условия. Черныя прямоугольник показывает возможное PT поле образования вкрапленииков, черный круг - условия формирования кайм роговой обманки. Поле стабильности роговой обманки согласно [6] |
Определение температур образования кайм производилось по двупироксеновым геотермометрам (100536°C ) [3,5,7], а давления по клинопироксеновому геобарометру (6,41 кбар) [4].
Разница в PT условиях для вкрапленников и для кайм роговых обманок говорит об имевшем место изобарическом нагреве магматического очага от 890 до 1005 °C до или во время разложения роговых обманок.
Определенные давления не позволяют предполагать значительной дегазации или окисления расплава. В данном случае, распад роговой обманки вызван разогревом магматической камеры непосредственно до (4-37 дней) катастрофического извержения 30 марта 1956 года.
Литература:
- Anderson and Smith (1995); American Mineralogist v80, 549-559
- Holland , T.J.B. and Blundy, J.D., CMP, 1994, V 116, 433-447
- Kretz R. Geochim. et Cosmochim. Acta. 1982. V.46. 411-421.
- Nimis P., Ulmer P., CMP, 1998, V 133, N 1-2, 122-135.
- Perchuk L.L., DAN SSSR, 1977, v. 233, N3, 456-459.(in Russian)
- Rutherford ,M.J., Hill,P.M. Geophysical Research. 1993. V. 98. NO.B11 , 19.667-19.685.
- Wells P.R.A. Contributions to Mineralogy and Petrology. 1977. V.62.,129-139.
|
