Все о геологии :: на главную страницу! Геовикипедия 
wiki.web.ru 
Поиск  
  Rambler's Top100 Service
 Главная страница  Конференции: Календарь / Материалы  Каталог ссылок    Словарь       Форумы        В помощь студенту     Последние поступления
   Геология >> Геоэкология >> Экологическая геология | Тезисы
 Обсудить в форуме  Добавить новое сообщение

Научная конференция ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ, ноябрь 2011 года
СЕКЦИЯ ГЕОЛОГИЯ

содержание
НАТРИЙСОДЕРЖАЩИЙ МЭЙДЖОРИТОВЫЙ ГРАНАТ: ФАЗОВЫЕ ОТНОШЕНИЯ, ТВЕРДЫЕ РАСТВОРЫ И СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
А.В. Бобров, А.М. Дымшиц, Ю.А. Литвин
Рис. 1. Изменение параметров ячейки в структуре гранатов с переменным составом.

Натрийсодержащие мэйджоритовые гранаты (до 1,5 мас.% Na2O) встречаются в виде включений в природных алмазах, а также являются продуктами многочисленных опытов в системах с эклогитовыми составами при высоких PT-параметрах [1]. Цель настоящей работы - установление границ фазового перехода пироксен-гранат в P-T координатах, определение структурных особенностей в чистом виде и в твердых растворах с пиропом (Prp), а также изучение взаимной растворимости компонентов в модельных системах Prp - NaMaj (Na2MgSi5O12). Эксперименты проведены в Университете Тохоку (Сендай, Япония) при P = 11-20 ГПа и T = 1500-2100°C на многопуансонном прессовом аппарате типа Каваи.

В ходе экспериментов при 13-19 ГПа были получены кристаллы Na-пироксена и Na-мэйджорита и выделены поля их стабильности [2]. Фазовая граница описывается уравнением P = 0,0050(2)T + 7,5(4). Детальное изучение кристаллов Na-мэйджорита с помощью монокристальной ренгеновской дифракции позволило установить тетрагональную сингонию этой фазы с пространственной группой I41/acd и параметрами ячейки: a = 11.3966(6), c = 11.3369(5)Å и V = 1472.5(1) Å3 [3]. Структуры гранатов промежуточного состава между Na-мэджоритом и пиропом (NaMaj20, NaMaj40, NaMaj50, NaMaj60 и NaMaj80) также были изучены с использованием монокристаллической рентгеновской съемки. Результаты показали, что увеличение в стартовом составе NaMaj приводит к постепенному уменьшению параметра ячейки и затем к смене сингонии с кубической на тетрагональную при содержании NaMaj более чем 80% (рис. 1), аналогично системе пироп-мэйджорит.

Отдельная серия экспериментов при 11-20 ГПа для стартовых составов с содержанием 50 мол.% NaMaj была проведена с целью подтверждения тенденции повышения содержания натрия в гранате с давлением. Условия опытов выбирались с расчетом на кристаллизацию гранатов из расплава вблизи солидуса, что позволяет получить наибольшие содержания Na в гранате. При давлениях 11-15 ГПа в продуктах опытов совместно с гранатом и стишовитом наблюдался пироксен жадеит-энстатитового состава. При давлениях выше 16 ГПа пироксен не был установлен в продуктах опытов, а количество стишовита также было крайне низким (не более 5-7 об.%). Гранаты с наиболее высокими концентрациями Na2O (>5 мас.%) формируются вблизи солидуса и образуют субидиоморфные кристаллы, пространство между которыми заполнено небольшим (<5 об.%) количеством закалочного расплава. Понижение температуры приводило к появлению в продуктах опытов, совместно с гранатом небольших (5-10 мкм) выделений богатой натрием фазы Na(MgxSixAl1-2x)SiO4 (0<x<0,5), соответствующей NaAlSiO4 (со структурой кальциоферрита) с различной примесью компонента MgAl2O4.

Отмеченная тенденция ликвидусной кристаллизации граната осложняется присутствием в ряде опытов пироксена (еще одной натрийсодержащей фазы), что приводит к изменению коэффициентов распределения натрия между гранатом и расплавом. Тем не менее, из результатов опытов следует, что для изученного стартового состава была установлена растворимость Na-мэйджорита в гранате вплоть до 40 мол.%.

Существенная растворимость Na-мэйджорита в пиропе, а также находки природных гранатов со значительными концентрациями Na (>1 мас.% Na2O) позволяют рассматривать Na-содержащий мэйджоритовый гранат в качестве фазы-концентратора Na в условиях низов верхней мантии и переходной зоны. Успешный синтез конечного члена и расшифровка его структуры имеет ключевое значение в изучении термодинамических констант, которые в совокупности с компьютерным моделированием позволят создать усовершенствованный термобарометр для минеральных ассоциаций с участием мэйджоритовых гранатов.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (гранты 09-05-00027 и 11-05-00401) и грантов Президента РФ (МД-534.2011.5 и НШ-3634.2010.5).

Литература:
1. Bobrov A.V., Litvin Yu.A., Bindi L., Dymshits A.M. Phase relations and formation of sodium-rich majoritic garnet in the system Mg3Al2Si3O12-Na2MgSi5O12 at 7.0 and 8.5 GPa // Contrib. Mineral. Petrol. 2008. V. 156. P. 243-257.
2. Дымшиц А.М., Бобров А.В., Литасов К.Д. и др. Экспериментальное изучение фазового перехода пироксен-гранат в системе Na2MgSi5O12 при давлениях 13-20 ГПа: первый синтез натриевого мэйджорита // ДАН. 2010. Т. 434. N 3. С. 378-381.
3. Bindi L., Dymshits A.M., Bobrov A.V. et al. Crystal chemistry of sodium in the Earth's interior: The structure of Na2MgSi5O12 synthesized at 17.5 GPa and 1700°С // American Mineralogist. 2011. V. 96. P. 447-450.


 См. также
ТезисыТезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ Апрель 2003 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыТезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыГеохимия литогидросферы. Некоторые результаты изучения пограничных морей России. Ю.Н.Гурский: Тезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыСимплектиты клинопироксена и плагиоклаза в гранат-клинопироксеновых породах Кольского полуострова: продукты реакций прогрессивного гранулитового метаморфизма или результат декомпрессионного разложения омфацита? В.О.Япаскурт, П.Ю.Плечов: Тезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыГеомиграционное моделирование переноса микробов и вирусов в подземных водах. В.М. Шестаков, И.К. Невечеря: Тезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыСтроение литосферы по Анголо-Бразильскому геотраверсу по сейсмическим данным. В. Б.Пийп, Р.М.Гылыжов, А.П.Тинакин : Тезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыСостав метаморфизующих растворов на Парнокском железомарганцевом месторождении (Полярный Урал). Н.Н.Зыкин: Тезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ

Проект осуществляется при поддержке:
Геологического факультета МГУ,
РФФИ
   
TopList Rambler's Top100