Главная – Журналы – Геология и геофизика 2018 номер Неопубликованное

В интервале давлений 3,0-7,8 ГПа и температур 750-1090 °С проведены эксперименты с пелитом с добавлением в него 3 мас.% CaCO₃, так чтобы суммарное содержание в нем карбоната составило 7 мас.%, как в модельном усредненном субдуцируемом осадке (GLOSS). В результате дегидратации и декарбонатизации использованного пелита при термальных режимах зон субдукции образуется рестит, состоящий из граната, клинопироксена, фенгита, коэсита, ±Mg-Fe карбоната и кианита, а также акцессорных рутила, монацита и циркона. Кроме того, образуется подвижная фаза, которая существенно изменяется с ростом Р-Т параметров вдоль средней субдукционной геотермы. При 3,0 ГПа и 750°С образуется расплав с составом, близким к гранитному, обогащенный SiO₂, Al₂O₃, с отношением K₂O/Na₂O=1,2 и содержащий до 19 мас. % H₂O+CO₂. При 5,5-7,8 ГПа и 850-940°С образуется сверхкритический флюид-расплав (H₂O+CO₂ около 40 мас.%) обогащенный SiO₂ и K₂O, бедный Al₂O₃, с отношением K₂O/Na₂O, достигающим 9,5. Формирующийся в карбонатсодержащем пелите сверхкритический расплав-флюид может эффективно транспортировать LILE и LREE, в том числе микроэлементы маркеры как слабо концентрированных водных флюидов (Ba и U), так и маркеры гранитоподобных расплавов (Sr, LREE и Th). При фракционировании микроэлементов важную роль играют минералы-концентраторы: фенгит (LILE), монацит (LREE) и рутил (HFSE). Увеличение концентрации карбоната в пелите приводит к незначительному снижению коэффициентов фракционирования наиболее несовместимых элементов из-за роста содержания подвижной фазы и увеличения концентрации в ней CO₂. Сверхкритический флюид-расплав, полученный в равновесии с рутил-содержащим реститом, сохраняет характерную для морских осадков отрицательную аномалию Nb, и способен ее транслировать в островодужные магмы, в случае участия в их генерации.