Гранитоиды. Для кислых пород по изотопным данным с использование изотопов кислорода и водорода

Для кислых пород по изотопным данным с использование изотопов кислорода и водорода некоторые температуры образования минералов приведены в таблице.

Таблица №2
Породы	Регионы	Минералы
Qw	Bio	Il	Mt	Kf	Mus	Alb	Grn
Пегматит	Калифорния		-	-	-	-			-
Пегматит	США		-	-	-	-	-	-
Пегматит	США	-	-		-	-	-		-
Пегматит	Норвегия			-		-
Аплит	Калифорния		-	-	-			-	-
Аплит	Карелия	710*	-	-	-	-	-		-
Гранит	Альпы	-	-	-	-	-		-	-
Гранит	Кавказ	710*	-	-		-	-	-	-
Трондъемит	США	710*	-	-	-	-	-		-
Гранодиорит	Япония	700*	-	-	-		-	-	-
Примечание: Минералы-Qw- кварц; Bio- биотит; Il- ильменит; Mt- магнетит; Kf- калиевый полевой шпат; Mus- мусковит; Alb- альбит; Grn- гранат. (*) - минерал взят в качестве эталона с указанной температурой.

· 1. В этих породах по температуре выделения (а значит и по времени) минералы располагаются в последовательности

Bio,Qw(≈750^oC)>Il(≈650)>Mt(600-650)>Kf(»570)>Mus(450-570)>Alb(440-500)>Grn(≈300)

· 2. Кварц имеет наиболее высокую температуру выделения, кристаллизуясь практически одновременно с Bio. Эти данные не соответствуют существующим представлениям на последовательность кристаллизации минералов в гранитоидах, но согласуются с результатами анализа расплавных включений;

· 3. Гранат имеет относительно низкую температуру выделения, согласуясь с результатами анализа газово-жидких включений в пегматитах

· 4. Для силикатов установлен парагенезис с водой;

· 5. Для минералов (мусковит, роговая обманка), содержащих в решётке воду, установлено влияние диффузии HDO;

· 5. В образовании рудных минералов ни вода, ни СО,ни СО₂ участия не принимают.

Таблица №3
Породы	Регионы	Минералы
Olv	Cpx	Pl	Ap
К-щелочные породы	Африка	-	1200-1240		-
Olv- базальт	Африка		-	-	-
Olv-базальт	o. Св. Елены	1260-1240	1260-1240	1230-1220	-
Базальт щелочной	o. Гран-Канария	1260-1240	1260-1240	-	1220-1190
Базальт щелочной	о. Св. Елены	1240-1220	1240-1220	1210-1190	1200-1180
Трахибазальт	о. Гран-Канария	1270-1250	1260-1230	1220-1200	-
Лампроит	Алдан	1240-1180	-	-	1150-1030
Лампроит	Алдан	>1300	1240-1200	-	-
Примечание: минералы- Olv- оливин;Cpx- клинопироксен;Pl- плагиоклаз; Ap- апатит.

Основные и ультраосновные породы [

В основных, ультраосновных и щелочных породах основной объём температурных измерений проводился методами анализ расплавных включений. Имеющиеся определения температур выделения минералов с помощью геохимических геотермометров доверия не вызывают, поскольку в методике этих работ установлены значительные методические ошибки.

Длительное развитие ультраосновных щелочных пород и сопровождающих их карбонатитов происходило в широких рамках температур и давлений. Ультрабазиты формируются при температурах 1350-1100°С, нефелиновые сиениты – 750-620°С, карбонатиты первой стадии 630-520°С, второй стадии 520-400°С, карбонатиты третьей стадии 400-300°С, карбонатиты четвёртой стадии 300-200°С. Значительная вертикальная протяженность карбонатитообразования свидетельствует об изменении давления от верхнего уровня (близ поверхности земли) до глубинных горизонтов 100-600 МПа.

Некоторые примеры температур выделения минералов по анализу расплавных включений приведены в таблице №3.

Материалы по расплавным включениям, изотопные анализы кислорода в плагиоклазе, оливине и пироксене позволили рассмотреть решение задачи о механизме выделения минералов. Примеры этих решений с использованием данных по температурам образования кальцитов карбонатитов приведены в таблице №4.

Таблица №4
Массив	Количество проб	Регионы	Среднее	T°C принятая	Изотопные компоненты	T°C изотопная
δ^13C	δ^18O
Калианга		Уганда	0.79	12.95	-	CH4 - CO2
North Ruri		Кения	4,74	19,10	>500
Replasement		США	4,57	7,10	-
Alno		Швеция	6,42	8,58	400?	CO2 - CO2
Fen		Норвегия	5,63	7,71	600-700
Чернигов.зона		Украина	6,05	10,01	600-650	CH4 - CO2
Ковдор		Кольск.п.	3,74	8,82	420-720
Примечание:T^oC принятая - температура, полученная по другим данным и принятая в качестве официальной; T^oC изотопная - температура, полученная с помощью изотопных геотермометров (по кальциту) с использование компонентов, указанных в графе "Изотопные компоненты". В графе "Изотопные компоненты" первым стоит соединение, изотопно равновесное кальциту по углероду, вторым - по кислороду

В целом, анализ механизмов образования кальцитов в широком интервале Т выявляет температурную зональность выделения газовой фазы: вода сменяется углекислым газом, а последний - метаном (таблица №5).

Таблица №5
№№ п.п.	Фация по В.С. Самойлову	Интервал температур выделения, ΔТ°C	Состав газовой фазы	Стадия
	хлорит-серицит-анкеритовя	200 - 350	^*CO2 - H2O	Гидротермально - метасоматическая
	амфибол-доломит-кальцитовая
	альбит- кальцитовая	400 - 550	^*CO2 - CO2	Магматическая
	калишпат-кальцитовая	500 - 700	CO2 - ^*CH4
Примечание: звёздочкой (*) помечен элемент, обменивающийся по углероду; соответственно в парном ему соединении обмен происходит по кислороду.

Под механизмом выделения минерала понимается химическая реакция, ведущая к кристаллизации этого минерала. Эти задачи являются одними из основных задач петрологии. Пример подобной реакции приведён выше. Эти решения являются правдоподобными, но не доказанными, хотя в эксперименте они установлены. Это мифические решения. Они не учитывают новые данные по геохимии минералов. Так установлено, что в гранитоидах альбит выделяется в равновесии с водой, но в реакции это не отражено. В ультраосновных породах пироксен равновесен (по изотопным данным кислорода) СО₂, а по геохимическим данным - гранату, но в реакции это также не отражено.

Дата добавления: 2015-07-15