1. Многомерная статистическая обработка результатов 200 экспериментов (равновесие сульфидный - силикатный расплавы) [1,2,3] позволила вывести уравнение сольвусного термобарометра для реакции

FeS(сил. распл.) = FeS(сульф. распл.)(1)

Уравнение для насыщенной растворимости моносульфида серы выглядит так:

lnXS = -(А+βР)/Т - В - DlgfO2 - ∑EiXi(2)

где Р - давление в кбарах, Т - абсолютная температура, А, β и В - константы, f_O2 -летучесть кислорода, X_i- мольная доля i-oгo компонента расплава, D, E_i - коэффициенты при соответствующих переменных. Коэффициенты в уравнении определены с использованием опции <поиск решения> в Excel'e. Значения коэффициентов в уравнении (2) приведены в таблице.

	А	β	В	D	Si	Ti	Al	Fe3+	Fe2+	Mg	Ca	Na	К
S	0.00	40.44	-185.89	0.07	189.63	180.37	184.84	212.07	185.04	189.53	189.43	188.46	219.18

Результаты обработки представлены на графике (рис. 1). Коэффициент при переменной в уравнении регрессии равен 1 при свободном члене близком нулю. Разности между экспериментальными и расчётными значениями насыщенных содержаний серы распределены по нормальному закону, Это убедительно демонстрирует гистограмма рис.2. Следовательно, различия между экспериментальными и расчётными значениями можно рассматривать как случайные отклонения от истинного среднего, вызванные аналитическими погрешностями, отклонениями от равновесия и т.п.

Рис.1. График соответствия расчётных и экспериментальных содержаний серы в силикатных расплавах, насыщенных FeS.

Рис.2. Гистограммы разностей экспериментальных и расчётных насыщенных содержаний S в силикатных расплавах и составов сульфидной фазы.

Среднее значение отклонений весьма близко к нулю, и составляет -0.00009 вес. %, доверительный интервал на 95% уровне значимости равен 0.009 вес. %. Таким образом, полученные методом многомерной статистики коэффициенты уравнения (2) с высокой точностью воспроизводят экспериментальные данные.

2. Сульфидная жидкость обладает способностью концентрировать медь, никель, платиноиды, золото. Некоторые платиноносные интрузивы имеют мощность несколько километров, рудные же прослои достигают мощности всего в десятки сантиметров. Используя сольвусный термобарометр можно предсказывать, на какой стадии формирования интрузива происходила ликвация сульфидной и силикатной жидкостей, и определять уровень появления платиноносных пород в разрезе массива.

На рис. 3 показано распределение Cu и Ag в вертикальном разрезе Ципрингского троктолит-габброноритового интрузива (Сев. Карелия) по данным Н.Ф.Пчелинцевой [4].

Рис.3. График распределения Cu и Ag в вертикальном разрезе Ципрингского троктолит-габброноритового интрузива и эволюция содержания серы в остаточных расплавах по мере кристаллизации исходной магмы

Резкое увеличение содержаний халькофильных элементов в породах на высоте около 2400 м от основания интрузива отвечает моменту отделения сульфидной жидкости в камере интрузива и формированию малосульфидной минерализации. На этом же рисунке показана эволюция содержания серы в остаточных расплавах по мере кристаллизации исходной магмы (по данным численного моделирования) и изменение насыщенной концентрации серы (рассчитанной по уравнению (2). Из графиков следует, что содержание серы в расплаве достигло значений, необходимых для сульфид-силикатной ликвации как раз в тот момент, когда кумулус формировался на уровне около 2400 м.

Библиография.
1. Buchanan D.L., Nolan J., Wilkinson N., and de Villiers J.R. An experimental investigation of sulphur solubility as a function of temperature in synthetic silicate melts. Geol. Soc. South Africa Spec. (1983) Pub 7, P. 383-391.
2. Jugo P. J., Luth R. W., Richards J. P. An Experimental Study of the Sulfur Content in Basaltic Melts Saturated with Immiscible Sulfide or Sulfate Liquids at 1300^oC and 10 GPa JOURNAL OF PETROLOGY 2005, V. 46, N. 4, P. 783-798.
3. Yanan Liu, Naji-Tom Samaha, Don R. Baker. Sulfur concentration at sulfide saturation (SCSS) in magmatic silicate melts. Geochimica et Cosmochimica Acta 71 (2007) P. 1783-1799.
4. Семенов В.С., Коптев-Дворников Е.В., Берковский А.Н., Киреев Б.С., Пчелинцева Н.Ф., Васильева М.О. Расслоенный троктолит-габбро-норитовый интрузив Ципринга: геологическое строение, петрология.//Петрология, 1995, 3 (6), с.1-23. Наука, Москва.