ФРАКЦИОНИРОВАНИЕ HFSE И REE МЕЖДУ РУТИЛОМ И СВЕРХКРИТИЧЕСКИМ ФЛЮИДОМ-РАСПЛАВОМ ПРИ 5.5-7.8 ГПА И 850-1090°С: В ПРИЛОЖЕНИИ К ПРОЦЕССАМ В ЗОНАХ СУБДУКЦИИ
И.С. Карпутин1, А.Г. Сокол1, О.А. Козьменко1, А.Л. Рагозин1
1Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3, Россия
Дополнительные материалы
Ключевые слова: сверхкритический флюид-расплав, субдукция, эксперименты при высоких температурах и давлениях, коэффициенты распределения, рутил, пелит, сланец, мантийный метасоматоз
Аннотация
Ранее в экспериментах при давлении 5.5–7.8 ГПа и температуре 850–1090 °C установлено, что при дегидратации природно-легированного кварц-мусковит-хлоритового сланца происходит образование сверхкритического флюида-расплава (SiO2>Al2O3³K2O>Na2O, >30 мас.% H2O и ~10 мас.% CO2) и рестита (гранат, фенгит, клинопироксен, коэсит, кианит и акцессорные рутил, циркон, монацит). В этой работе методом LA-ICP-MS определены составы рутила и сверхкритического флюида-расплава, и на основе полученных данных реконструированы закономерности фракционирования между ними HFSE и REE. Показано, что при давлении 5.5–7.8 ГПа с ростом температуры коэффициент распределения Nb между рутилом и сверхкритическим флюидом-расплавом снижается с 400–800 (850–940°C) до 70–80 (1030–1090°C), а коэффициент распределения Ta – с 100–200 до ∼10. Отношение установленных нами коэффициентов распределения D(Nb/Ta) составляет 2–10, что существенно выше значений для пар рутил–силикатный или рутил–карбонатитовый расплав. Сделан вывод, что отделение богатых летучими сверхкритических флюидо-расплавов при дегидратации рутилсодержащих метаосадков на глубинах >170 км может приводить к формированию эклогитового рестита с повышенным Nb/Ta отношением. Анализ полученных данных продемонстрировал возможность использования Zr-в-рутиле термометра для рутила- и циконсодержащих метаосадков в диапазоне давлений 5.5–7.8 ГПа. Однако, установлено систематическое занижение на 22–30 % значений, рассчитанных с помощью термометра (откалиброванного до 3.0 ГПа), относительно экспериментальных температур.
DOI: 10.15372/GiG2026174 |
