««ИЗВЕСТИЯ ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА». СЕРИЯ «НАУКИ О ЗЕМЛЕ»
«IZVESTIYA IRKUTSKOGO GOSUDARSTVENNOGO UNIVERSITETA». SERIYA «NAUKI O ZEMLE»
«THE BULLETIN OF IRKUTSK STATE UNIVERSITY». SERIES «EARTH SCIENCES»
ISSN 2073-3402 (Print)

Список выпусков > Серия «Науки о Земле». 2019. Том 28

Растворение макрокристов оливина в кимберлитовом расплаве при высоких РТ-параметрах

Автор(ы)
И. А. Грязнов, З. А. Карпович, И. А. Ишутин, Е. И. Жимулев
Аннотация

Оливин – доминантная фаза в кимберлитах. Он встречается в виде вкрапленников двух типов: оливин I в виде относительно крупных зерен округлой или неправильной формы и оливин II в виде мелких (до 0,5, редко 1 мм) идиоморфных кристаллов, но имеющих ядра неправильной формы. В последнее время активизировалась дискуссия о происхождении вкрапленников оливина в кимберлитах. Постепенно доминирующей становится гипотеза о ксеногенном происхождении вкрапленников оливина. От решения этого вопроса зависит определение состава исходной (материнской) кимберлитовой магмы и в конечном счете концепция генезиса самих кимберлитов. В работе представлены результаты экспериментальных исследований по растворению зерен природного оливина в кимберлитовом расплаве из трубки «Нюрбинская» с добавлением Fe2O3 и CaCOпри высоких РТ-параметрах (4 ГПа, 1300 и 1500 °С). Эксперименты проведены с целью моделирования изменения ксенолитов мантийных пород (дунитов) при попадании в протокимберлитовую магму. Установлено, что сценарий изменения дунита включает на первой стадии деформацию породы с образованием трещин, в которые проникает неравновесный по составу расплав. В дальнейшем происходят частичное растворение макрокристов оливина с уменьшением их размера и прогрессирующая дезинтеграция породы. Экспериментально подтверждается возможность образования округлых вкрапленников оливина при взаимодействии карбонатизированного расплава с перидотитом (оливином).

Об авторах

Грязнов Иван Александрович, инженер-исследователь, Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, просп. акад. Коптюга, 3, тел.: 8(383)306-64-03, e-mail: Gryaznov_9@mail.ru 

Карпович Захар Алексеевич, инженер-исследователь, Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, просп. акад. Коптюга, 3, тел.: 8(383)306-64-03, e-mail: zkarpovich@yandex.ru 

Ишутин Илья Андреевич, инженер-исследователь, Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, просп. акад. Коптюга, 3, тел.: 8(383)306-64-03, e-mail: ilya.ishutin.96@mail.ru 

Жимулев Егор Игоревич, доктор геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник, Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, просп. акад. Коптюга, 3, тел.: 8(383)306-64-03, e-mail: ezhimulev@igm.nsc.ru

Ссылка для цитирования

Растворение макрокристов оливина в кимберлитовом расплаве при высоких РТ-параметрах / И. А. Грязнов, З. А. Карпович, И. А. Ишутин, Е. И. Жимулев // Известия Иркутского государственного университета. Серия Науки о Земле. 2019. Т. 28. С. 34–47. https://doi.org/10.26516/2073-3402.2019.28.34

Ключевые слова
кимберлит, оливин, высокие давления и температуры, эксперимент
УДК
549.01 (552.321.6)
DOI
https://doi.org/10.26516/2073-3402.2019.28.34
Литература

Кутолин В. А., Агафонов Л. В., Чепуров А. И. Относительная устойчивость оливина, пироксенов и граната в базальтовой магме и состав верхней мантии // Докл. АН СССР. 1976. Т. 231, № 5. С. 1218–1221.

Соболев Н. В. Глубинные включения в кимберлитах и проблема состава верхней мантии. Новосибирск : Наука, 1974, 264 с.

Соболев Н. В. Парагенезисы алмаза и проблема глубинного минералообразования // Зап. ВМО. 1983. Ч. 117, т. 4. С. 389–397.

Тонков Е. Ю. Фазовые диаграммы элементов при высоком давлении. М. : Наука, 1979. 192 с.

Brett R. C., Russelle J. R., Moss S. Origin of olivine in kimberlite: phenocryst or impostor? // Lithos. 2009. Vol. 112S. P. 201–212. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2009.04.030.

Chang F. Petrography, geochemistry, age, and petrogenesis of ultramafic from Sarfartoq, central west Greenland // Thesis for the degree of bachelor of science, The University of British Columbia, April, 2000.

Chepurov A. A., Pokhilenko N. P. Experimental estimation of the Kimberlite melt viscosity // Doklady Earth Sciences. 2015. Vol. 462, N 2. P. 592–595. https://doi.org/10.1134/s1028334x15060033.

Diamond through Time / J. J. Gurney, H. H. Helmstaedt, S. H. Richardson, S. B. Shirey // Soc. of Econ. Geolog., inc. Economic Geology. 2010. Vol. 105. P. 689–712. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.105.3.689.

Experimental estimate of the actual infiltration (migration) of volatilities (H2O + CO2) in rocks of the mantle wedge / A. I. Chepurov, V. M. Sonin, N. S. Tychkov, I. Y. Kulakov // Doklady Earth Sciences. 2015. Vol. 464, N 1. P. 932–935. https://doi.org/10.1134/S1028334X15090032.

Experimental Estimation of the Rate of Gravitation Fractionating of Xenocrysts in Kimberlite Magma at High P-T Parameters / A. I. Chepurov, E. I. Zhimulev, V. M. Sonin, A. A. Chepurov, A. A. Tomilenko, N. P. Pokhilenko // Doklady Earth Sciences. 2011. Vol. 440, N 2. P. 1427–1430. https://doi.org/10.1134/S1028334X11100138.

Fluid and melt compositions in lamproites and kimberlites based on the study of inclusions in olivine / A. V. Sobolev, N. V. Sobolev, C. B. Smith, J. Dubessy // GSA Special Publ. N 14. Kimberlites and Related Rocks. 1989. Vol. 1. P. 220-240.

Kennedy C. S., Kennedy G. C. The equilibrium boundary between graphite and diamond // J. Geophys. Res. 1976. Vol. 81, N 14. P. 2467–2470.

Kimberlite ascent by assimilation – fuelled buoyancy / J. K. Russell, L. A. Porritt, Y. Lavallee, D. B. Dingwell // Nature. 2012. Vol. 481. P. 352–356. https://doi.org/10.1038/nature10740.

Kopylova M. G., Matveev S., Raudsepp M. Searching for parental kimberlite melt // Geochim. Cosmochim. Acta. 2007. Vol. 71. P. 3616–3629. https://doi.org/10.1016/j.gca.2007.05.009.

Mitchell R. H. Petrology of hypabyssal kimberlites: relevance to primary magma compositions // J. Volcanol. Geotherm. Res. 2008. Vol. 174. P. 1–8. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2007.12.024.

Morphology and surface features of olivine in kimberlite: implication for ascent processes / T. J. Jones, J. K. Russell, L. A. Porritt, R. J. Brown // Solid Earth. 2014. Vol. 5. P. 313–326. https://doi.org/10.5194/se-5-313-2014.

Olivine and the origin of kimberlite / N. T. Arndt, M. Guitreau, A. M. Boullie, A.le Roex, A. Tommasi, P. Cordier, A. Sobolev // J. Petrol. 2010. Vol. 51. P. 573–602. https://doi.org/10.1093/petrology/egp080

Olivine in the Udachnaya-East kimberlite (Yakutia, Russia): types compositions and origins V. S. Kamenetsky, M. B. Kamenetsky, A. V. Sobolev, A. V. Golovin, S. Demouchy, K. Faure, V. V. Sharygin, D. V. Kuzmin // J. Petrol. 2008. Vol. 49, N 4. P. 823–839. https://doi.org/10.1093/petrology/egm033

Paragenesis and complex zoning of olivine macrocrysts from unaltered kimberlite of the Udachnaya-East pipe, Yakutia: relationship with the kimberlite formation conditions and evolution / N. V. Sobolev, A. V. Sobolev, A. A. Tomilenko, S. V. Kovjazin, V. G. Batanova, D. V. Kuzmin // Russian Geology and Geophysics. 2015. Vol. 56, N 1–2. P. 260–279. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2015.01.019

Patterson M., Francis D., McCanless T. Kimberlites: Magmas or mixtures? // Lithos. 2009. Vol. 112S. P. 191–200. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2009.06.004

Skinner E. M. W., Clement C. R. Mineralogical classification of southern African kimberlites // Boyd FR, Meyer HOA (eds.) The Mantle Sample. 2nd International Kimberlte Conference. 1979. American Geophysical Union. Washington. D. C. P. 129–139.

The conservation of an aqueous fluid in inclusions in minerals and their interstices at high pressures and temperatures during the decomposition of antigorite / A. I. Chepurov, A. A. Tomilenko, E. I. Zhimulev, V. M. Sonin, A. A. Chepurov, S. V. Kovjazin, T. Y. Timina, N. V. Surkov // Russian Geology and Geophysics Volume. 2012 Vol. 53, N 3. Р. 234–246. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2012.02.002

The nature of erupting kimberlite melts / R. S. J. Sparks, R. A. Brooker, M. Field, J. Kavanagh, J. C. Schumacher, M. J. Walter, J. White // Lithos. 2009. Vol. 112S. P. 429–438. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2009.05.032.

The stability of ortho- and clinopyroxenes, olivine, and garnet in kimberlitic magma / A. I. Chepurov, E. I. Zhimulev, L. V. Agafonov, V. M. Sonin, A. A. Chepurov, A. A. Tomilenko // Russian Geology and Geophysics. 2013. Vol. 54, N 4. P. 406–415. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2013.03.004


Полная версия (русская)