Особенности флюидного режима литосферной мантии Сибирской платформы

Похиленко, Людмила Николаевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Особенности флюидного режима литосферной мантии Сибирской платформы
ВАК РФ 25.00.04, Петрология, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Особенности флюидного режима литосферной мантии Сибирской платформы"

На правах рукописи

ПОХИЛЕНКО Людмила Николаевна

ОСОБЕННОСТИ ФЛЮИДНОГО РЕЖИМА ЛИТОСФЕРНОЙ МАНТИИ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ (ПО КСЕНОЛИТАМ ГЛУБИННЫХ ПОРОД В КИМБЕРЛИТАХ)

25.00.04 - петрология, вулканология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

НОВОСИБИРСК 2006

Работа выполнена в Институте геологин и минералогии Сибирского отделения Российской Академии наук

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук Федоров Игорь Иванович

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук

Киселев Александр Ильич доктор геолого-минералогических наук Сокол Александр Григорьевич

Ведущая организация: Институт геохимии и аналитической химии РАН (г. Москва)

Защита состоится «_» _2006 г. в 29 час.

на заседании диссертационного совета Д 003.022.02 при Институте земной коры СО РАН, в конференц-зале.

Адрес: 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГМ СО РАН. Автореферат разослан «_» _2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

к.г.-м.н.

У Меныпагин Ю.В.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Полученные за последние десятилетия результаты петрологических, геохимических, изотопно-геохимических исследований ксенолитов глубинных пород в кимберлитах показали широкий диапазон их типов (Соболев, 1974, Доусон, 1983, Уханов и др., 1988, Похиленко, 1990, Похиленко и др., 1993, Соловьева, 1998), а также сложный мультистадийный характер эволюции субстрата литосферной мантии (Smith, Boyd, 1989, Pearson et al., 1995). В то же время, информация по составу летучих компонентов и окислительно-восстановительным условиям верхней мантии ограничена данными изучения включений в алмазах (Melton, Giardini, 1974, Буланова и др., 1990, Тальникова и др., 1991, Schrauder, Navon, 1994, Izraeli et al., 2001, Klien-BenDavid et al., 2004) и сравнительно узкого набора мантийных пород в кимберлитах и щелочных базальтах (Andersen et al., 1984, Daniels, Gurney, 1991, Kadik et al., 1990, Kadik et al., 1993a). Таким образом, для создания объективной модели флюидного режима в вертикальном разрезе литосферной мантии древних платформ очевидна необходимость изучения всех известных в настоящее время типов мантийных пород, что определяет актуальность выбранной темы работы.

Цели и задачи исследования. Целью работы являлось изучение флюидного режима формирования различных типов ксенолитов в жесткой зависимости от их положения в разрезе верхней мантии и, соответственно, от РТ параметров их равновесия; выяснение на основании этого окислительно-восстановительной обстановки на разных мантийных глубинах и попытка построения мантийного разреза с учетом_/02 пород; разделение близких по РТ параметрам равновесия или _/D2 мантийных пород, показывающее неоднородность мантии даже в пределах небольших участков. Для достижения цели необходимо было поставить и решить следующие задачи:

1) определить состав летучих из включений в породообразующих минералах мантийных ксенолитов с помощью хроматографическо-го анализа и пересчитать этот состав на условия равновесия изучаемых пород;

2) на основании полученных данных по фугитивности кислорода рассчитать фугитивность кислорода на разных глубинах верхней мантии;

3) определить место каждого типа исследованных пород по отношению к известным буферным реакциям;

4) используя методы математической статистики, разделить мантийные породы разного генезиса по двум критериям: redox-

характеристикам и составу главных окислов породообразующих минералов.

Фактический материал. В нашем распоряжении имелась собранная при активном участии автора уникальная коллекция глубинных ксенолитов одного из крупнейших алмазных месторождений - кимбер-литовой трубки Удачная (Якутия). Образцы из этой коллекции послужили базовым материалом для исследования: были изучены 28 гарцбур-гит-дунитов, 14 шпинелевых перидотитов, 12 гранат-шпинелевых перидотитов, 26 гранатовых зернистых перидотитов, 32 катаклазированных перидотита, 14 эклогитов, 7 пироксенитов. В дополнение к этому нами были изучены ксенолиты из трех других якутских трубок: 4 гранатовых перидотита, 4 эклогита, 3 пироксенита из алмазоносной трубки Мир, 1 эклогит, 15 пироксенитов из безалмазной трубки Обнаженная и 1 грос-пидит из трубки Загадочная. В качестве сравнительного материала из других регионов были исследованы 7 эклогитов из алмазоносной южноафриканской трубки Роберте Виктор и 3 гранатовых перидотита из убого алмазоносной финской трубки Каави-7. В целом набор изученных ксенолитов состоял из 171 образца, 5 из них являлись алмазоносными. Проведенное исследование включало 465 микрозондовых анализов с определением РТ-условий равновесия каждого образца, 240 хромато-графических анализов с пересчетом на компоненты флюида при РТ-условиях равновесия породы.

Научная новизна работы заключается в получении оригинальных данных по флюидному режиму различных типов мантийных пород, характерных для уровней глубинности от границы перехода кора-мантия до зоны взаимодействия подошвы литосферы и конвектирую-щей астеносферы:

1. Впервые проведен сравнительный анализ эволюции состава флюидной системы для ультраосновных пород литосферной мантии в интервале глубин от 60 до 200 км, что отвечает диапазону давлений от 17-20 до 60-65 кбар и температур от 650-700 до 1200-1300°С.

2. Впервые проведен сравнительный анализ летучих из разнофа-циальных эклогитов и пироксенитов Сибирской платформы (на примере якутских кимберлитовых трубок) и Каапваальского кратона (на примере южно-африканской трубки Роберте Виктор).

3. С использованием компьютерных средств, реализованных на основе специального алгоритма, разделены близкие по условиям равновесия илиУ0г исследованные мантийные породы, что свидетельствует о гетерогенности мантии даже в пределах небольших ее участков.

Практическое значение. Полученные характеристики флюидного режима формирования пород литосферной мантии под кимберли-

товыми полями с различной степенью алмазоносности слагающих их трубок являются важным дополнением к комплексу петрологических критериев алмазоносности кимберлитов. Особую значимость приобретают эти результаты при проведении сравнительного анализа подобных данных для ксеногенного материала из вновь открываемых кимберли- • тов. В этой связи первые данные по флюидному режиму образования пород литосферной мантии под финскими кимберлитами позволяют предполагать возможность обнаружения в Финляндии кимберлитов с более высокой, чем установленная до настоящего времени, алмазонос-ностью.

Основные защищаемые положения:

1. Главным компонентом флюида литосферной мантии является Н20; вторым по значимости - С02, реже - СН4.

2. Поля фугитивности кислорода глубинных пород разных пара-генезисов располагаются в основном в районе буферного равновесия вюстит-магнетит (\ум). Наименее окисленной являетоя часть Сг-пироповых гарцбургит-дунитов и катаклазированных перидотитов корневых частей литосферной мантии под трубкой Удачная, наиболее окисленными - шпинелевые перидотиты (тр. Удачная) и пироксениты литосферной мантии под трубкой Обнаженная.

3. Вещество литосферной мантии крайне неоднородно как по химическому составу породообразующих минералов, так и по особенностям флюидного режима. Даже в весьма узких интервалах глубин и, соответственно, узких диапазонах РТ- параметров равновесия выявляются типоморфные черты различных парагенетических ассоциаций и значимые вариации флюидного режима формирования изученных пород.

Публикации и апробация работы. Результаты исследований обсуждались на 6-ой, 7-ой, 8-ой Международных кимберлитовых конференциях (Новосибирск, 1995; Кейптаун, 1998; Виктория, 2003), XIV Российском совещании по экспериментальной минералогии (Черноголовка, 2001), Всероссийской научной конференции, посвященной 10-летию РФФИ (Иркутск, 2002), Научно-практической конференции, посвященной пятидесятилетию открытия первой алмазоносной кимберли-товой трубки "Зарница" «Эффективность прогнозирования и поисков месторождений алмазов: прошлое, настоящее и будущее (АЛМАЗЫ-50)» (Санкт-Петербург, 2004), Международном симпозиуме, посвященном 70-летию акад. Соболева Н.В. «Эволюция континентальной литосферы, происхождение алмазов и их месторождений» (Новосибирск, 2005).

По теме работы публиковались статьи в журналах «Геология и геофизика» (1994, 1997), «Геохимия» (1998, 2004), «Геология рудных месторождений» (2000), «Experiment in Geosciences» (2002), в сборниках «Проблемы прогнозирования, поисков и изучения месторождений полезных ископаемых на пороге XXI века» (2003), «Геология алмазов -настоящее и будущее» (2005).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, включает в себя 16 таблиц, 18 рисунков, 6 фотографий; изложена на 129 страницах. Список литературы включает 128 наименований. Исследования проводились в лаборатории экспериментальной минералогии алмаза и лаборатории термобарогеохимии отдельные этапы работы были выполнены при поддержке грантов ИНТАС (94-2373), РФФИ (95-05-15570, 97-05-65211). Автор выражает искреннюю признательность д.г.-м.н. И.И. Федорову, к.г.-м.н. A.A. Томиленко, д.г.-м.н. Н.П. Похиленко, к.г.-м.н. В.В. Хлестову, к.г.-м.н. С.С. Кулиги-ну, акдемику Н.В.Соболеву, к.г.-м.н. И.В. Ащепкову, JI.B. Усовой, JI.H. Фоминой, JI.A. Шохоновой, к.г.-м.н. Г.П. Широносовой, д.г.-м.н. A.A. Кадику, академику Ф.А. Летникову, Л.В. Черемных, Л.В. Бузлуковой за консультации, советы, образцы, аналитику, моральную поддержку.

Используемые сокращения: Ga - гранат Пир — пироксениты

Ol - оливин ГД - гигантозернистые гарцбургит-

Срх - клинопироксен дуниты

Орх - ортопироксен ККП — катаклазированные пер ид о-

Sp - хромшпинелид титы

Picro - ильменит ШП - шпинелевые перидотиты

Dist - дистен ГП - гранатовые перидотиты

Diam- алмаз ГШП - гранат-шпинелевые пери-

Экл - эклогиты дотиты

Глава I. СОСТАВ ЛЕТУЧИХ В ПОРОДАХ ВЕРХНЕЙ МАНТИИ (ПО ЛИТЕРАТУРНЫМ ДАННЫМ)

Тема активного участия летучих в мантийных процессах начала приобретать чрезвычайную актуальность еще в 70-е годы прошлого столетия (Майсен, Беттчер, 1979). Летучие компоненты, наряду с температурой и давлением, играют важную роль в процессах мантийного минералообразования (Соболев, 1960, Соболев, 1964, Wyllie, Biggar, 1966, Eggler, 1974, Wyllie, Huang, 1976, Eggler, 1978, Симаков, 1988, Гаранин, Серенко, 1991, Gaetani, Grove, 1998). Природный флюид рассматривается исследователями как существенно гидротермальная фаза низкой плотности и вязкости, сложенная в разных пропорциях летучи-

ми компонентами (Н20, С02, СО, М2, Н2, СН4 и другими углеводородами), влияющая на процессы природного минералообразования, либо непосредственно в них участвующая (Геря, Перчук, 1997). Включения рассолов в алмазах, найденные вместе с эклогитовыми и перидотито-выми минеральными включениями, обогащены водой, Cl и К и содержат небольшие количества СОз2", железа, кальция, натрия и магния (Izraeli et al., 2001, Klien-BenDavid et al„ 2004). Ф.А. Летников определяет флюид как существенно водную, водно-газовую, паровую или газовую среду, состоящую из компонентов флюида в соединении с петро-генными, рудными и иными элементами, заключенную или переносимую в массе горных пород литосферы (Летников, 1999). В нашей работе под флюидом подразумевается суммарная газовая и жидкостная составляющая (летучие) Изучение флюидных включений в перидотитах и алмазах показали высокое содержание воды и углекислоты, а также присутствие метана и др. углеводородов (Andersen et al., 1984, Daniels, Gurney, 1991, Schrauder, Navon, 1994, Andersen, Neumann, 2001, Томи-ленко и др., 2001, Зубков, 2001). Такие же результаты дают электрохимические измерения окислительно-восстановительного состояния лито-сферных и астеносферных слоев верхней мантии (Кадик, 2003). Однако все исследователи указывают на широкий диапазон вариаций компонентного сотава и jb2 мантийного флюида, наблюдаемые как в природных образцах, так и в экспериментах с алмазами и мантийными минералами (Осоргин и др., 1987, Jakobsson, Oskarsson, 1990, Пальянов и др.. 1997, Соловьера, 1998, Сокол и др., 1999, Кадик, 2003, Жимулев и др., 2004)

Глава 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОЙАНИЯ.

2.1 Подготовка образцов и газовая хроматография.

Анализ летучих из минералов глубинных ксенолитов проводился с использованием хроматографической установки, описанной в работе (Осоргин, 1990). Данная установка позволяет из одной пробы порошкообразных материалов определять одновременно все интересующие газы (С02, Н20, СН4, Н2, N2, СО, 02, С2-С„,). Большую роль при хроматогра-фическом анализе играет подготовка каменного материала. Нами отбирались чистые не подвергнутые замещению минеральные монофракции класса -0.5+0.25. Эмпирическим путем было выведено, что оптимальной является навеска 300 мг. Компонентный состав первичного флюида можно реконструировать с помощью термодинамических расчетов. Для таких расчетов необходимо знать РТ-условия равновесия исследуемой породы, рассчитанные на основании соотношений компонентов различных минеральных фаз этих пород. Определение состава минеральных

фаз исследуемых пород проводилось с использованием рентгеноспек-трального микроанализатора марки САМЕВАХ-МГСЯО французской фирмы САМЕСА. В качестве эталонов использовались природные минералы, составы которых наиболее близки к ожидаемым составам анализируемых фаз.

2.2. Термодинамическое моделирование.

Газовая смесь (Н20, С02, СН4, Н2, СО) рассматривалась нами как идеальная смесь реальных газов в равновесии с твердым углеродом -алмазом или графитом. В расчеты был также включен 02 для определения фугитивности кислорода. Величину свободной энергии Гиббса (в) для газов считали по формуле, приведенной в работе А.И. Чепурова с соавторами (Чепуров и др., 1997). Для определения положения исследуемых пород в окислительно-восстановительном разрезе мантии полученные из расчетов Д)2 сравнивались с_/02 буферных реакций. Значения фугитивности кислорода для буферных равновесий железо-вюстит (IV/), вюстит-магнетит (\УМ) определялись по уравнениям, взятым из работы (Кадик, Луканин, 1986), 1аЮ2 для буфера ССО при давлениях от 30 до 50 кбар взят из работы А.А. Чепурова с соавторами (Чепуров и др., 1997). Мольные доли компонентов вычисляли по программе НСЬ, разработанной Ю.В. Шваровым (МГУ, геологический факультет) с использованием наших расчетных О.

2.3 Методика статистической обработки данных.

Полученные выборки летучих компонентов из глубинных минералов были расклассифицированы с помощью компьютерной программы УАЭЮ (Василенко и др., 2001), разработанной В.В. Хлестовым (Институт минералогии и петрографии СО РАН). В качестве признаков, разделяющих выборки ГД, ГП, ШП, ГШП, ККП, Пир и Экл, использовались а) флюидные характеристики пород: Н/(Н+0) и Д1£/02=1§ГО2(образец)-1£/02(\УМ), б) отношения основных окислов, входящих в состав мантийных минералов (РокЪИепко ег а1., 2003).

Глава 3. ПАРАГЕНЕЗИСЫ И РТ-ПАРАМЕТРЫ РАВНОВЕСИЯ ИЗУЧЕННЫХ МАНТИЙНЫХ ПОРОД.

3.1. Кимберлиты Якутии, Южной Африки, Финляндии.

Якутская кимберлитовая провинция занимает северо-восточную часть Сибирской платформы. Мирнинское кимберлитовое поле с алмазоносной трубкой Мир, ксенолиты из которой изучались нами, находит-• ся на юге провинции. В центре провинции располагаются Далдынское и Алакит-Мархинское кимберлитовые поля; из 120 тел этого района мы остановили свое внимание на алмазоносной трубке Удачная и неалмазоносной трубке Загадочная, расположенной недалеко от нее. Безалмаз-

ная трубка Обнаженная относится к Куойкскому полю и локализуется в северо-восточной части провинции. Южно-африканская кимберлитовая трубка средней алмазоносности Роберте Виктор приурочена к группе кимберлитовых тел Бошоф и располагается в центральной части Каап-ваальского кратона в 90 км северо-восточнее Кимберли. Финская слабоалмазоносная трубка Каави-7 принадлежит к одной из двух кимберлитовых провинций Карельского кратона - области Куопио-Каави.

3.2. Ксенолиты кимберлитовых трубок (Удачная, Мир, Обнаженная, Загадочная, Роберте Виктор, Каави-7).

Для исследований нами были отобраны мантийные породы ультраосновных (ГД, ШП, ГШП, ГП, ККП) и основных (Экл, Пир) парагене-зисов. Все приведенные типы пород были неоднократно описаны в литературе (Бобриевич и др., 1959, Harte, 1977, Соболев, 1974, Доусон, 1983, Похиленко, 1990, Кулигин, 1997, Соловьева, 1998)

3.3. РТ-параметры равновесия ксенолитов.

РТ-параметры равновесия ксенолитов определялись с использованием

ОГД тр. Удачная д ШП тр. Удачная о ШП тр. Удачная ^ ГП тр. Удачная — Пироксениты тр. Обнаженная « ГП тр. Мир ХГП тр. Каави-7 + ККП тр. Удачная оЭклогиты тр. Роберте Виктор В Эклогит тр. Мир ■ Эклогиты тр. Удачная ПЭклогит тр. Обнаженная -Гроспидиттр. Загадочная □ Пироксениты тр. удачная А Пироксениты тр. Мир

Рис.1. РТ-параметры равновесия глубинных ксенолитов из кимберлитовых трубок Якутии, Южной Африки, Финляндии.

данных микрозондового анализа минералов по программе TEMPEST, предоставленной A.A. Финнерти в 1978 году, дополненной и доработанной в последующие годы в ИМП СО РАН Т.М. Блинчик, а также по более новой программе TERA, предоставленной И.В. Ащепковым. По-

т С

600 800 ' 1000 1200 1400

скольку термодинамические расчеты жестко привязаны к РТ-условиям равновесия пород, нам пришлось выбирать термометры и барометры с особой тщательностью. Для разных групп пород нами были опробованы и сравнены известные надежные пары термометров-барометров. Учитывая, что каждый термометр или барометр имеет свои допуски и недостатки, мы воспользовались предложением В.И. Ваганова и Ю.И. Камышева: брать среднее значение по наиболее надежным, согласующимся друг с другом термометрам и барометрам. Полученные таким образом параметры равновесия исследованных пород представлены на рис.1.

3.4. Вертикальный разрез литосферной мантии Сибирской платформы (модель)

В работе Pokhilenko et al. (1999) приведена модель разреза литосферной мантии центральных и окраинных районов Сибирской платформы на среднепалеозойское время, а также северо-восточной части платформы на мезозойское время. Поскольку основная часть исследованных нами ксенолитов представлена образцами из трубок Удачная, Мир (среднепалеозойские) и Обнаженная (мезозойская), остановимся на основных пунктах этой модели, согласно которой на среднепалеозойское время непосредственно под границей Мохо и до глубин 65-70 км располагаются ШЛ и гарцбургиты, ниже до глубин 180-190 км - перемежающиеся гранат-шпинелевые перидотиты и гранатовые перидотиты. В интервале глубин 120-190 км — максимально истощенные Сг-пироповые гарцбургит-дуниты, в том числе начиная с глубин -140 км -их алмазоносные разности. Глубже 190 км и вплоть до зоны перехода литосфера-астеносфера - вторично обогащенные ККЛ. Основные породы литосферной мантии, представленные гранатовыми пироксенитами и эклогитами, составляют от 3 до 5 % и присутствуют на всех уровнях глубин разреза. Для разреза на мезозойское время характерно преобладание пироксенитов и полное отсутствие гарцбургит-дунитов (Pokhilenko et al., 1999, Shimizu et al, 1999).

Глава 4. СОСТАВ ФЛЮИДА В СИСТЕМЕ С-О-Н ДЛЯ ИЗУЧЕННЫХ КСЕНОЛИТОВ МАНТИЙНЫХ ПОРОД.

4. ]. Данные хроматографического анализа

Подготовленные по методике, описанной выше, мономинеральные фракции исследуемых ксенолитов были подвергнуты хроматографиче-скому анализу, и на основе полученных данных была рассчитана величина Н/(0+Н), являющаяся, как указывалось выше, постоянной при различных вариациях компонентного состава внутри герметичного включения в период после образования породы. Н/(0+Н) исследованных мантийных пород в большинстве случаев находится в пределах 0.60-

0.68, опускаясь изредка до 0.53-0.58. В трех образцах ККП это отношение составляет 0.3-0.4, что приводит в расчетах к аномально высокому содержанию углекислоты во флюиде. В образце ККП УВ-79/89 Н/(0+Н) поднимается до 0.78; при пересчете в компонентном составе флюидной системы главную роль после воды (количество которой здесь падает до 72% по сравнению с обычными для наших образцов 85-90%) здесь играет метан. В целом среди ультраосновных парагенезисов ксенолитов из кимберлитовых трубок Сибирской платформы среднее значение Н/(0+Н) выше всего для ГД: 0.65; для равномернозернистых перидотитов оно составляет 0.64, для ККП - 0.63. Три ГП из финской трубки Каави-7 показали высокие значения Н/(0+Н): среднее - 0.73. В гранате КаЗ/2004 оно достигает 0.82. Для основных парагенезисов якутских трубок среднее значение Н/(0+Н) составляет 0.65, примерно такое же оно и для эклогитов южноафриканской трубки Роберте Виктор: 0.66.

4.2. Компьютерное моделирование

Главными компонентами флюида являются Н20 и С02 (реже -СН4) для всех исследованных нами пород, причем вода составляет ~90% флюида. Лишь в трех образцах из ста семидесяти одного (ККП УВ-448/89, УВ-495/89, УВ-242/89) количество углекислоты соизмеримо с количеством воды, а в образце УВ-495/89 даже превосходит его. В четырех образцах наблюдается существенное превалирование СН4 над С02, в двух из них (ГП Kal/2004 и КаЗ/2004 из финских кимберлитов) количество метана соизмеримо с количеством воды.

Для оценки полученных нами данных по redox-условиям равновесия исследуемых пород был построен график зависимости значений фугитивности кислорода флюидов этих пород, давление равновесия которых близко к 50 кбар, от температуры (рис.2). Значения lg/02 отнесены к буферному равновесию FMQ. Положения стандартных буферных равновесий IW, WM, ССО показаны относительно FMQ. За полученными им .методом электро-химических ячеек данными (Kadik, Zharkova, et. al., 1993a, Kadik, Zharkova, et. al., 1993b, Kadik, Sobolev, et. al., 1990) значений собственной летучести кислорода алмаза (на графике обозначены как «Алмаз-Кадик») и алмазосодержащих пород Якутии (на графике показаны: гарцбургиты и дуниты - «АлмГД-Кадик», дистено-вый эклогит — «Алм.экл-Кадик») и данными, взятыми им из работ других исследователей (Eggler, Lorand, et. al., 1991, Jaques, O'Neill, et. al., 1990), по фугитивности кислорода включений в алмазах (на графике: «Вкл. в алм-Кадик») и алмазосодержащих пород Якутии, Австралии, Южной Африки (на графике: гарцбургиты и дуниты - «АлмГД-1-Кадик»). Итоговый график отражает хорошую сходимость наших ре-

зультатов, полученных при компьютерном пересчете хроматографиче-ских анализов на РТ-условия равновесия мантийных ксенолитов из кимберлитовых трубок разных регионов, с данными исследователей, применявших другие методики. Видно, что поля значений фугитивно-сти кислорода алмазоносных и неалмазоносных глубинных пород заметно перекрываются. Все они располагаются существенно ниже буфера ССО. Часть алмазоносных ГД имеет те же значения Д1£^02(по буферу

♦гд • гп *ккп

■ Экл □ Апн.жл —Пир ЦАлмД^нит ОАлмГД-Кадик ХАлмаз-Кадик ЦАпи.экл-Кадик ОАлмГД-1-Кадик +Вкл. В алм-Кадик

ТЕМПЕРАТУРА, °С

Рис.2. Зависимость значений фугитивности кислорода гарцбургит-дунитов (ГД), алмазоносного дунита (АлмДунит), катаклазированных перидотитов (ККП) из трубки Удачная (Якутия), эклогитов (Экл) и пироксенитов (Пир) из трубок Удачная, Мир (Якутия), Роберте Виктор (Южная Африка), алмазоносных эклогитов (Алм.экл) из трубок Удачная, Мир (Якутия), гранатовых перидотитов (ГП) из трубок Удачная, Мир (Якутия), Каави-7 (Финляндия), отнесенных к буферному равновесию РМСЬ от температуры равновесия этих пород.

РМ<3), что и флюиды изученных нами неалмазоносных ГД. Лишь половина алмазоносных ГД имеет значения Д1ц/02(по буферу РМ<3), лежащие в среднем на две единицы ниже, чем таковые для безалмазных ГД. Фугитивности кислорода почти всех наших эклогитов (с алмазом и без) находятся ниже таковой для алмазоносного эклогита из приводимой работы А.А. Кадика. Флюиды ГП из финской трубки Каави-7 и одного

пмтмтем,

700 «40 1100

из наименее окисленных ККП (Удачная) очень близки по значениям Alg/O2(no буферу FMQ) к полям включений в алмазах и менее окисленных алмазоносных ГД, которые А.А.Кадик рассматривает в качестве представителей областей мантии, сохранивших значения Д)2, характерные для ранних этапов формирования Земли (Кадик, 1999).

Глава 5. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ПОРОД В ВЕРТИКАЛЬНОМ РАЗРЕЗЕ ЛИТОСФЕРНОЙ МАНТИИ.

5.1. Взаимосвязи распределения типов пород и характеристик их флюидных систем в диапазоне Р-Тусловий литосферной мантии.

Чтобы проследить возможное изменение окислительно-восстановительного состояния литосферной мантии с глубиной, вернемся к модели вертикального разреза мантии и добавим к нему полу-

«„«. ченные по флюидам

1100 1М0 , . „ _

данные (рис.3 а,б). Так как значения lg/Ó2 для всех РТ-параметров равновесия изученных нами пород лежат в более восстановленной области по сравнению с положением буфера ССО, логично рассмотреть lg/D2 исследованных ксенолитов по отношению к буферу

Рис.За. Вертикальные разрезы:1-литосферы центральных районов Сибирской платформы на среднепалеозойское время (Pokhilenko et al., 1999), И-Д)2 изученных ксенолитов ультраосновных пород тр. Удачная, Мир, III-/02 изученных ксенолитов основных пород тр. Удачная, Мир.

юо -

II шп\ \ —Алмюиоо-\ думит Ill

W -----

WM, в области которого они располагаются. Самые глубинные из исследованных нами пород - ККП - занимают более широкий диапазон по Д1£/02 (по буферу \УМ), чем ожидалось, учитывая их положение в мантийном разрезе, что объясняется разной степенью метасоматической прора- ботки этой группы пород. Глубинные астеносферные флю- иды, проникая по трещинам ослаб- ленных зон, взаимодействовали с частью ККП, окисляя их иногда до такой степени, что коли- чество С02 в них становилось соизмеримо с количеством Н20 (образцы УВ-448/89, УВ-495/89, УВ-242/89). В то же время не подверженные метасоматозу

ККП демонстрируют высокую степень восстановленное™ сосуществовавшего с ними флюида, заметную роль в котором играл СН4 (образец УВ-79/89). ГД, расположенные выше в разрезе литосферной мантии и занимающие более широкую область глубин, тоже имеют большие вариации фугитивности кислорода. Изначально эти породы, экстремально истощенные легкоплавкими компонентами, были, видимо, самыми восстановленными. В дальнейшем они тоже подверглись мультистадий-ному метасоматозу (Pearson et al., 1995), хотя несколько другого типа, чем ККП (Pokhilenko et al., 1999, Shimizu et al., 1999). Скорее всего, здесь имела место частичная карбонатизация с активными С02-флюидами, взаимодействующими с ГД и захватываемыми их минералами в виде включений (образцы УВ-3 86/86, УВ-574/89, УВ-39/89, УВ-

409/86, УВ-305/89). Образцы, представляющие собой участки мантии, оказавшиеся в стороне от этих процессов и сохранившие ранние флюидные характеристики, показали наряду с высокими значениями мольной доли воды во флюиде преобладание СН» над С02 (УВ-49/76, УВ-15/93, УВ-278/89).

Рис.Зб. Вертикальные разрезы: 1-литосферы северо-восточной окраины Сибирской платформы на мезозойское время (Pokhilenko et al., 1999), II-J02 изученных ксенолитов ультраосновных пород тр. Удачная, Мир, III- J02 изученных ксенолитов основных пород тр. Обнаженная.

Менее деплетированные, чем ГД, занимающие верхнюю часть разреза литосферной мантии и в силу этого избежавшие вторичного обогащения шпинелевые перидотиты были изначально более окислены, что отражается в существенной роли С02 в компонентном составе сосуществующего с ними флюида (образцы УВ-562/89, УВ-536/89). На рис.За-П нанесены Alg/Oj для ГП финской трубки Каави-7. Это позволило определить их место в разрезе литосферной мантии среди глубинных депле-

ТЕНПЕРА1УР».

700 900 1100 1300

250

Глубина, км

тированных лерцолитов. Флюидные характеристики эклогитов и пирок-сенитов хорошо согласуются с их положением в разрезе литосферной мантии (рис.За-III). Здесь же приводятся данные для эклогитов южноафриканской трубки Роберте Виктор. Ввиду небольшой выборки нельзя делать обобщений о redox условиях мантии под этой трубкой, но можно отметить, что точки значений Alg/Dj флюидов из минералов данных образцов располагаются в восстановленной области ниже буфера WM. Эклогит трубки Обнаженная (рис.'36-II) показал большую восстанов-ленность сосуществовавшего с ним флюида, чем предполагалось по его РТ-параметрам равновесия. Пироксениты этой трубки продемонстрировали хорошую согласованность между положением их в мантийном разрезе и степенью окисленности флюида, извлеченного из их минералов.

5.2. Статистическое разделение мантийных пород разных парагенези-сов показано на рис.4.

Рис.4. Графики оптимизированных линейных дискриминаторов для образцов мантийных пород разных парагенезисов (ГП-ККП, ГД-ГП, Пир+Экл тр. Удачная,Мир - Пир+Экл тр. Обнаженная). (для деления по Оа>- ао+ а1 * Ре' + а2 * Сг' + а> * Са' + ги * Ыа' + а, • (Д1&02) + вб * (Н+/(Н+0)), где Ре*= РеО/^еО+МвСН-МпО). Сг'=Сг2Оэ/(СггОз+АЬОз+ТЮг), Са'=СаО/(СаО+МвО+РеО), Ыа'= Ка20/(Ка2СН-К20+СаО). 01,2 (дм деления по 01) = ао + 8[ * Ре* + аг * Сг* + а3* (Д1&02) + а,* (Н+/(Н+0)), где Ре'= РеО/СРеСН-МвО+МпОХСг'^Сг^СгаОз+^гОз+ТЮг).

Интересно было разделить ККП и ГП по ва, также как ГД и ГП по 01 -имея близкие по химическим составам породообразующих минералов и перекрывающиеся поля значений исследованные группы пород

разделились по всему комплексу признаков в целом. Основные породы безалмазной тр. Обнаженная хорошо разделились с основными породами алмазоносных тр. Удачная, Мир. Т.о., используя вариации химического состава породообразующих минералов и флюидные характеристики изученных ксенолитов разных парагенезисов, мы разделили группы мантийных пород, даже близкие по РТ-параметрам равновесия и Д1§/02, наглядно продемонстрировав неоднородность верхней мантии и

показав, что даже в пределах малых ее участков выявляются отличительные черты каждой парагенетической ассоциации. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании анализа данных, полученных в ходе проведенных исследований флюидных включений из комплекса глубинных ксенолитов литосферной мантии Сибирского, Каапваальского и Карельского кратонов можно сделать следующие выводы:

1. В составе мантийных флюидов преобладает НгО. Вторым по значимости компонентом является С02, иногда им бывает СН4. СО и Н2, как правило, содержатся в количествах на порядок меньших.

2. В большинстве случаев расчетные значения фугитивности кислорода и компонентного состава флюида совпадают для сосуществующих минералов одного образца. Однако встречающиеся иногда различия свидетельствуют о неравновесности минеральных фаз в пределах одного образца (когда имеются различия по Alg/02) или о разной степени герметичности минеральных структур (в случае разного компонентного состава флюида).

3. На расчетный компонентный состав флюида ксенолитов и фугитивность кислорода влияют два важных фактора: 1) отношение Н/(СН-Н) во включениях, задающее изначальную «окисленность» или «восстановленность» образца, и 2) РТ-параметры равновесия породы.

4. Поля фугитивности кислорода всех исследованных ксенолитов располагаются в основном в районе буферного равновесия WM.

5. Самыми окисленными из исследованных ультраосновных пород являются шпинелевые перидотиты литосферной мантии под трубкой Удачная (Якутия), самыми восстановленными - не метасоматизированные гарцбургит-дуниты и катаклазированные перидотиты корневых частей мантии под этой трубкой, а также гранатовые перидотиты литосферной мантии под трубкой Каави-7 (Финляндия).

6. Наличие среди ККП трех образцов с аномально высокими содержаниями СО2 прямо свидетельствует о метасоматической проработке глубинных участков литосферной мантии.

7. Самыми окисленными из исследованных основных пород являются эклогиты и пироксениты литосферной мантии под не содержащей алмазы трубкой Обнаженная (Якутия). Эклогиты и пироксениты алмазоносных трубок Удачная, Мир (Якутия), Роберте Виктор (Южная Африка) показывают широкий спектр redox условий равновесия.

8. Точки значений A!g/Q2 алмазоносных эклогитов из разных регионов и алмазоносного дунита из трубки Удачная лежат практически на линии буферного равновесия WM, демонстрируя средний уровень redox условий формирования материнских алмазоносных пород.

9. Возрастание роли воды в глубинном флюиде может происходить при резком погружении литосферных блоков, уменьшение - как при плавном их погружении, так и в случае контакта с разогретым мантийным веществом.

10. Верхняя мантия неоднородна как по химическому составу породообразующих минералов, так и по флюидным характеристикам изученных ксенолитов

разных парагеиезисов. Даже в пределах малых ее участков методы математической статистики позволяют выявить отличительные черты состава и условий

образования каждой парагенетической ассоциации.

Основные публикации по теме диссертации:

1. Похиленко Л.Н.. Федоров И.И., Похиленко Н.П., Томиленко А.А. Флюидный режим формирования мантийных пород по данным хроматографического анализа и термодинамическим расчетам // Геол. и геофиз. - 1994. - Т. 35. - № 4. - С. 67-70

2. Tomilenko А.А., Chepurov A.I., Palyanov Yu.N., Pokhilenko L.N.. Shebanin A.P. Volatile components in the upper mantle (based on data on fluid inclusion studies) // Sixth International Kimberlite Conference: Extended abstracts. - Novosibirsk, 1995. - P. 628-630

3. Томиленко А.А., Чепуров А.И., Пальянов Ю.Н., Похиленко Л.Н.. Шебанин А.П. Летучие компоненты в верхней мантии (по данным изучения флюидных включений) // Геол. и геофиз. - 1997. - Т. 38. - № 1. - С. 276-285

4. Федоров И.И., Багрянцев Д.Г., Чепуров А.А., Осоргин Н.Ю., Похиленко Л.Н.. Чепуров А.И. Экспериментальное изучение захвата летучих примесей алмазами при их кристаллизации // Геохимия. - 1998. - № 4. - С. 416-421

5. Pokhilenko N.P., McDonald J.A., Melnyk W., Hall A.F., Shimizu N., Vavilov M.A., Afanasiev V.P., Reimers L.F., Irvin J., pokhilenko L.N.. Vasilenko V.B., Kuligin S.S., Sobolev N.V. Kimberlites of Camsell Lake field and some features of construction, and composition of lithosphère roots of southeastern part of Slave Craton, Canada // Seventh International Kimberlite Conference, Cape Town, April 1998: Extended Abstracts. - Cape Town, 1998. - P. 699-701

6. Сонин B.M., Федоров И.И., Похиленко Л.Н.. Похиленко Н.П. Скорость окисления алмаза в зависимости от фугитивности кислорода // Геология руд. м-ний. - 2000. - Т. 42. - № 6. - С. 549-556

7. Кулигин С.С., Похиленко Н.П., Похиленко Л.Н. Распределение гранатовых пироксенитов в вертикальных разрезах литосферной мантии различных районов Сибирской платформы // XIV Российское совещание по экспериментальной минералогии, 2-4 октября 2001 г.: Тез. докл. - Черноголовка, 2001, -С. 264

8. Похиленко Л.Н.. Томиленко А.А. Состав флюидов в породах верхней мантии Земли // XIV Российское совещание по экспериментальной минералогии, 2-4 октября 2001 г.: Тез. докл. - Черноголовка, 2001. - С. 276

9. Pokhilenko N.P., Sobolev N.V., Agashev А.М., Vavilov M.A., Pokhilenko L.N.. Malygina E.V. Anomalous kimberlites of the Snap Lake Area, Canada, and Nakyn Field, Yakutia: evidence of abnormal character of mantle sources and lithosphère structure U Experiment in Geosciences. - 2002. - Vol. 10. - № 1. - P. 143-146

10.Pokhilenko L.N.. Tomilenko A. A. Composition of fluids in upper mantle rocks II ■ Experiment in Geosciences. - 2002. - Vol. 10. - № 1. - P. 146-147

11. Ashchepkov I.V., Pokhilenko N.P., Vladykin N.V., Kuligin S.S., Malygina E.V., Pokhilenko L.N.. Ovchinnikov Y.I. Using of Jd-Di clinopyroxene thermobarometry for the mantle reconstruction П Experiment in Geosciences. -2002. - Vol. 10. - № 1. - P. 134-137

12.Pokhilenko К., Griffin В., Shimizu N.. Мфеап С., Malkovets V., Pokhilenko L.. Malygina E. Pyropes and Chromites of the Snap Lake/King Lake Kimberlite Dyke System in Relation to the Problem of the Southern Slave Craton Lithospheric Mantle Structure and Composition // 8th International Kimberlite conference, Victoria, ВС, Canada, June 22-27th, 2003: Extended Abstracts. - 2003. - P. FLA_017I.-CD-ROM

13.Pokhilenko L.N.. Tomilenko A.A., Kuligin S.S., Khlestov V.V. The Upper Mantle Heterogeneity: Thermodinamic Calculations and Methods of Mathematical Statistics // 8th International Kimberlite conference, Victoria, ВС, Canada, June 22-27th, 2003: Extended Abstracts. - 2003. - P. FLA_0007. - CD-ROM

14.Ащепков И.В., Похиленко Н.П., Владыкин H.B., Ротман А.Я., Афанасьев В.П., Мкртычьян Г.М., Кулигин С.М., Малыгина Е.В., Похиленко JI.H.. Овчинников Ю.И., Костровицкий С.И., Хмельникова О.С. Пироксеновые геотермы и стратификация мантии под кимберлитовыми трубками Сибирской платформы: реконструкции и связь с алмазоносностью // Проблемы прогнозирования, поисков и изучения месторождений полезных ископаемых на пороге XXI века. - Воронеж: Изд-во Воронеж, гос. ун-та, 2003. - С, 352-356

15.Похиленко Н.П., Соболев Н.В., Похиленко JI.H. Кимберлиты, лампроиты и другие алмазоносные магматические породы. Важнейшие характеристики и проблема происхождения // Эффективность прогнозирования и поисков месторождений алмазов: прошлое, настоящее и будущее (АЛМАЗЫ-50): Материалы научно-практической конф., посвящ., пятидесятилетию открытия первой алмазоносной кимберлитовой трубки "Зарница", 25-27 мая 2004 г. -СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2004. - С. 270-272

16.Жимулев Е.И., Сонин В.М., Федоров И.И., Томиленко А.А., Похиленко Л.Н.. Чепуров А.И. Устойчивость алмаза к окислению в экспериментах с минералами из мантийных ксенолитов при высоких Р-Т-параметрах // Геохимия. -2004.-№6.-С. 604-610

17.Ащепков И.В. Владыкин Н.В. Похиленко Н.П. Логвинова А.М. Ротман А.Я. Костровицкий С.И. Афанасьев В.П. Похиленко JI.H. Кулигин С.С. Овчинников Ю.И. Стегницкий Ю.Б. Малыгина Е.В. Николаева И.В. Палесский С.В. Сапрыкин А.И. Аношин Г.Н. Хмельникова О.С. Особенности геохимической вертикальной и латеральной зональности мантийного киля Сибирской платформы // Эволюция континентальной литосферы, происхождение алмазов и их месторождений: Тезисы докл. Междунар. симпозиума, посвящ. 70-летию акад. Соболева Н.В., Новосибирск, 3-5 июня 2005 г. - Новосибирск: Изд-во СО РАН. Филиал "Гео", 2005. - С. 14

18.Похиленко JI.H.. Томиленко А.А Состав летучих из ксенолитов кимберлито-вых трубок Якутии и Южной Африки // Геология алмазов - настоящее и будущее. - Воронеж: ВГУ, 2005. - С. 679-688

Технический редактор О.М. Вараксина

Подписано к печати 07.06.06 Формат 60x84/16. Бумага офсет № 1. Гарнитура Тайме. Печать офсетная. Печ. л. 0,9. Тираж 100. Зак. 181.

НП АИ «Гео». 630090, Новосибирск, пр. Ах. Коптюга, 3.

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Похиленко, Людмила Николаевна

ВВЕДЕНИЕ

Глава. 1. СОСТАВ ЛЕТУЧИХ В ПОРОДАХ ВЕРХНЕЙ МАНТИИ 11 ЗЕМЛИ (ПО ЛИТЕРАТУРНЫМ ДАННЫМ)

Глава.2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Подготовка образцов и газовая хроматография

2.2. Термодинамическое моделирование

2.3. Методика статистической обработки данных

Глава.З. ПАРАГЕНЕЗИСЫ И РТ-ПАРАМЕТРЫ РАВНОВЕСИЯ 27 ИЗУЧЕННЫХ КСЕНОЛИТОВ

3.1. Кимберлиты Якутии, Южной Африки, Финляндии.

3.2. Ксенолиты кимберлитовых трубок (Удачная, Мир, Обнаженная, 31 Загадочная, Роберте Виктор, Каави-7)

3.3. РТ-параметры равновесия ксенолитов

3.4. Вертикальный разрез литосферной мантии Сибирской 41 платформы (модель)

Глава.4. СОСТАВ ФЛЮИДА В СИСТЕМЕ С-О-Н В ИЗУЧЕННЫХ 43 КСЕНОЛИТАХ МАНТИЙНЫХ ПОРОД

4.1. Данные хроматографического анализа

4.2. Компьютерное моделирование

Глава 5. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ОКИСЛИТЕЛЬНО- 56 ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ПОРОД В ВЕРТИКАЛЬНОМ РАЗРЕЗЕ ЛИТОСФЕРНОЙ МАНТИИ

5.1. Взаимосвязи распределения типов пород и характеристик их 56 флюидных систем в диапазоне Р-Т условий литосферной мантии

5.2. Статистическое разделение мантийных пород разных 65 парагенезисов

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Особенности флюидного режима литосферной мантии Сибирской платформы"

Актуальность проблемы. Полученные за последние десятилетия результаты петрологических, геохимических, изотопно-геохимических исследований ксенолитов глубинных пород в кимберлитах показали широкий диапазон их типов (Соболев, 1974, Доусон, 1983, Уханов и др., 1988, Похиленко, 1990, Похиленко и др., 1993, Соловьева, 1998), а также сложный мультистадийный характер эволюции субстрата литосферной мантии (Smith, Boyd, 1989, Pearson et al., 1995). В то же время, информация по составу летучих компонентов и окислительно-восстановительным условиям верхней мантии ограничена данными изучения включений в алмазах (Melton, Giardini, 1974, Буланова и др., 1990, Тальникова и др., 1991, Schrauder, Navon, 1994, Izraeli et al., 2001, Klien-BenDavid et al., 2004) и сравнительно узкого набора мантийных пород в кимберлитах и щелочных базальтах (Andersen et al., 1984, Daniels, Gurney, 1991, Kadik et al., 1990, Kadik et al., 1993a). Таким образом, для создания объективной модели флюидного режима в вертикальном разрезе литосферной мантии древних платформ очевидна необходимость изучения всех известных в настоящее время типов мантийных пород, что определяет актуальность выбранной темы работы.

Цели и задачи исследования. Целью работы являлось изучение флюидного режима формирования различных типов ксенолитов в жесткой зависимости от их положения в разрезе верхней мантии и, соответственно, от РТ параметров их равновесия; выяснение на основании этого окислительно-восстановительной обстановки на разных мантийных глубинах и попытка построения мантийного разреза с учетом у02 пород; разделение близких по РТ параметрам равновесия или у02 мантийных пород, показывающее неоднородность мантии даже в пределах небольших участков. Для достижения цели необходимо было поставить и решить следующие задачи:

1. Определить состав летучих из включений в породообразующих минералах мантийных ксенолитов с помощью хроматографического анализа и пересчитать этот состав на условия равновесия изучаемых пород.

2. На основании полученных данных по фугитивности кислорода рассчитать фугитивность кислорода на разных глубинах верхней мантии.

3. Определить место каждого типа исследованных пород по отношению к известным буферным реакциям.

4. Используя методы математической статистики, разделить мантийные породы разного генезиса по двум критериям: redox-характеристикам и составу главных окислов породообразующих минералов.

Фактический материал.

К настоящему времени сложилась модель состава и строения древних платформ со стратификацией определенного типа парагенезисов ультраосновных и основных пород в вертикальном разрезе литосферной мантии. В нашем распоряжении имелась собранная при активном участии автора уникальная коллекция глубинных ксенолитов одного из крупнейших алмазных месторождений - кимберлитовой трубки Удачная (Якутия). Образцы из этой коллекции послужили базовым материалом для исследования: были изучены 28 гарцбургит-дунитов, 14 шпинелевых перидотитов, 12 гранат-шпинелевых перидотитов, 26 гранатовых зернистых перидотитов, 32 катаклазированных перидотита, 14 эклогитов, 7 пироксенитов. В дополнение к этому нами были изучены ксенолиты из трех других якутских трубок: 4 гранатовых перидотита, 4 эклогита, 3 пироксенита из алмазоносной трубки Мир, 1 эклогит, 15 пироксенитов из безалмазной трубки Обнаженная и 1 гроспидит из трубки Загадочная. В качестве сравнительного материала из других регионов были исследованы 7 эклогитов из алмазоносной южно-африканской трубки Роберте Виктор и 3 гранатовых перидотита из убого алмазоносной финской трубки Каави-7. В целом набор изученных ксенолитов состоял из 171 образца, 5 из них являлись алмазоносными. Проведенное исследование включало 465 микрозондовых анализов с определением РТ-условий равновесия каждого образца, 240 хроматографических анализов с пересчетом на компоненты флюида при РТ-условиях равновесия породы. Все образцы были расклассифицированы на основе методов математической статистики, о которых будет подробно рассказано в специальной главе.

2. Впервые проведен сравнительный анализ летучих из разнофациальных эклогитов и пироксенитов Сибирской платформы (на примере якутских кимберлитовых трубок) и Каапваальского кратона (на примере южно-африканской трубки Роберте Виктор).

3. С использованием компьютерных средств, реализованных на основе специального алгоритма, разделены близкие по условиям равновесия или J02 исследованные мантийные породы, что свидетельствует о гетерогенности мантии даже в пределах небольших ее участков.

Основные защищаемые положения:

1. Главным компонентом флюида литосферной мантии является Н20; вторым по значимости - СОг, реже - СН4.

2. Поля фугитивности кислорода глубинных пород разных парагенезисов располагаются в основном в районе буферного равновесия вюстит-магнетит (WM). Наименее окисленной является часть Cr-пироповых гарцбургит-дунитов и катаклазированных перидотитов корневых частей литосферной мантии под трубкой Удачная, наиболее окисленными - шпинелевые перидотиты (тр. Удачная) и пироксениты литосферной мантии под трубкой Обнаженная.

3. Вещество литосферной мантии крайне неоднородно как по химическому составу породообразующих минералов, так и по особенностям флюидного режима. Даже в весьма узких интервалах глубин и, соответственно, узких диапазонах РТ-параметров равновесия выявляются типоморфные черты различных парагенетических ассоциаций и значимые вариации флюидного режима формирования изученных пород.

Практическая значимость работы

Полученные характеристики флюидного режима формирования пород литосферной мантии под кимберлитовыми полями с различной степенью алмазоносности слагающих их трубок являются важным дополнением к комплексу петрологических критериев алмазоносности кимберлитов. Наиболее важной здесь является информация о флюидном режиме образования материнских алмазоносных пород литосферной мантии, к которым относятся Сг-пироповые гарцбургит-дуниты и эклогиты. Принципиальная возможность использования различий в характеристиках флюидных режимов формирования мантийных пород для качественной оценки алмазоносности содержащих ксенолиты этих пород кимберлитов показана на примере таких различий для комплексов мантийных ксенолитов из трубок Удачная и Обнаженная. Первая является крупнейшим алмазным месторождением, вторая вообще не содержит алмазов, и ряд близких по составу и Р-Т условиям образования типов мантийных пород, представленных в комплексах ксенолитов из этих трубок, демонстрируют значимые различия флюидных режимов образования изученных пород. Особую значимость приобретают эти результаты при проведении сравнительного анализа подобных данных для ксеногенного материала из вновь открываемых кимберлитов. В этой связи первые данные по флюидному режиму образования пород литосферной мантии под финскими кимберлитами позволяют предполагать возможность обнаружения в Финляндии кимберлитов с более высокой, чем установленная до настоящего времени, алмазоносностью.

Публикации и апробация работы

Результаты исследований обсуждались на 6-ой, 7-ой, 8-ой Международных кимберлитовых конференциях (Новосибирск, 1995; Кейптаун, 1998; Виктория, 2003), XIV Российском совещании по экспериментальной минералогии (Черноголовка, 2001), Всероссийской научной конференции, посвященной 10-летию РФФИ (Иркутск, 2002), Научно-практической конференции, посвященной пятидесятилетию открытия первой алмазоносной кимберлитовой трубки "Зарница" «Эффективность прогнозирования и поисков месторождений алмазов: прошлое, настоящее и будущее (АЛМАЗЫ-50)» (Санкт-Петербург, 2004), Международном симпозиуме, посвященном 70-летию акад. Соболева Н.В. «Эволюция континентальной литосферы, происхождение алмазов и их месторождений» (Новосибирск, 2005).

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, включает в себя 16 таблиц, 18 рисунков, 6 фотографий; изложена на 129 страницах. Список литературы включает 128 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Петрология, вулканология", Похиленко, Людмила Николаевна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В составе мантийных флюидов преобладает НгО. Вторым по значимости компонентом является СОг, иногда им бывает СН4. СО и Нг, как правило, содержатся в количествах на порядок меньших.

2. В большинстве случаев расчетные значения фугитивности кислорода и компонентного состава флюида совпадают для сосуществующих минералов одного образца. Однако встречающиеся иногда различия свидетельствуют о неравновесности минеральных фаз в пределах одного образца (когда имеются различия по Alg/Ог) или о разной степени герметичности минеральных структур (в случае разного компонентного состава флюида).

3. На расчетный компонентный состав флюида ксенолитов и фугитивность кислорода влияют два важных фактора: 1) отношение Н/(0+Н) во включениях, задающее изначальную «окисленность» или «восстановленность» образца, и 2) РТ-параметры равновесия породы.

6. Наличие среди ККП трех образцов с аномально высокими содержаниями С02 прямо свидетельствует о метасоматической проработке глубинных участков литосферной мантии.

8. Точки значений Alg/02 алмазоносных эклогитов из разных регионов и алмазоносного дунита из трубки Удачная лежат практически на линии буферного равновесия WM, демонстрируя средний уровень redox условий формирования материнских алмазоносных пород.

10. Верхняя мантия неоднородна как по химическому составу породообразующих минералов, так и по флюидным характеристикам изученных ксенолитов разных парагенезисов. Даже в пределах малых ее участков методы математической статистики позволяют выявить отличительные черты состава и условий образования каждой парагенетической ассоциации.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Похиленко, Людмила Николаевна, Новосибирск

1. Бобриевич А.П., Бондаренко М.И., Гневушев М.А. и др. Алмазные месторождения Якутии. М.: Госгеолтехиздат, 1959, 527 с.

2. Борисов А.А., Жаркова Е.В., Кадик А.А. Флюиды и окислительно-восстановительные реакции в магматических системах. М.: Наука. 1991. -256 с.

3. Буланова Г.П., Специус З.В., Лескова Н.В. Сульфиды в алмазах и ксенолитах из кимберлитовых трубок Якутии. Новосибирск, Наука, 1990,119 с.

4. Ваганов В.И., Камышев Ю.И. Геотермобарометрия глубинных гипербазитов. Состав и свойства глубинных пород земной коры и верхней мантии платформ. М. Наука, 1983.

5. B.C. Зубков. К вопросу о составе и формах нахождения флюида системы С-H-N-0-S в РТ-условиях верхней мантаи // Геохимия 2001. - N 2. - С. 131154.

6. Гаранин В.К., Кудрявцева Г.П., Михайличенко О.А., Сапарин Г.В., Агальцева А.В. Дискретаость процесса природного алмазообразования. // Минерал, ж. 1989. - Т. 11. - N. 3. - С. 3-19.

7. Гаранин В.К., Серенко В.П. Минералогия гранат-энстатит-ильменитового ксенолита из трубки Мир. // Зап. Всес. минерал, о-ва 1991. - Т. 120. - N. 5. -С.56-61.

8. Ю.Гаранин И.К., Крот А.Н., Кудрявцева Г.П. Сульфидные включения в минералах из кимберлитов. М., Изд-во ун-та, 1988, 175 с.

9. И.Геря Т.В., Перчук JI.JI. Уравнения состояния сжатых газов // Петрология. -1997.-Т. 5.-N.4.- С.412-427.

10. Доусон Дж. Кимберлиты и ксенолиты в них. М.: Мир, 1983,300 с.

11. Дэвис Г.Л., Соболев Н.В., Харькив А.Д. Новые данные о возрасте кимберлитов Якутии, полученные уран-свинцовым методом по цирконам // Докл. АН СССР. 1980. - Т. 254. - № 1. - С. 175-179

12. Ефимова Э.С., Соболев Н.В., Поспелова Л.Н. Включения сульфидов в алмазах и особенности их парагенезиса. Зап. ВМО. 1983 . 4.112. Вып.З. С.300-310.

13. Жимулев Е.И., Сонин В.М., Федоров И.И., Томиленко А.А., Похиленко Л.Н., Чепуров А.И. Устойчивость алмаза к окислению в экспериментах с минералами из мантийных ксенолитов при высоких Р-Т-параметрах // Геохимия. 2004. - N 6. - С. 604-610.

14. Зубков B.C. К вопросу о составе и формах нахождения флюида системы С-H-N-O-S в РТ-условиях верхней мантии // Геохимия 2001. - N 2. - С.131-145.

15. Зубков B.C., Степанов А.Н., Карпов И.К., Бычинский В.А. Термодинамическая модель системы С-Н в условиях высоких температур и давлений. // Геохимия. -1998. N 1. - С. 95-101.

16. Кадик А.А. Восстановленные флюиды мантии: связь с химической дифференциацией планетарного вещества // Геохимия 2003. - N 9. - С. 928-940.

17. Кадик А.А., Луканин О.А. Дегазация мантии при плавлении. М.: Наука. -1986.-96 с.

18. Квасница В.Н., Зинчук Н.Н., Коптиль В.И. Типоморфизм микрокристаллов алмаза. Москва. Недра. 1999.224 с.

19. Кинни П.Д., Гриффин Б.Дж., Хеамэн Л.М., Брахфогель Ф.Ф., Специус З.В. Определение U-Pb возрастов перовскитов из якутских кимберлитов ионно-ионным масс-спектрометрическим (SHRIMP) методом // Геология и геофизика. 1997. - Т.38. -N1. - С.91-100.

20. Кулигин С.С. Комплекс ксенолитов пироксенитов из кимберлитов различных регионов Сибирской платформы. Афтореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата г.-м.н., Новосибирск, 1997.

21. Кучеров В.Г., Бенделиани Н.А., Алексеев В.А., Кенни Д.Ф. Синтез углеводородов из минералов при давлении до 5 ГПа. //ДАН. 2002. - Т. 387. -N. 6.-С. 789-792.

22. Летников Ф.А. Флюидные фации континентальной литосферы и проблемы рудообразования. Институт земной коры СО РАН, г. Иркутск. Вестник ОГГТГН РАН, N 4(10)'99. Опубликовано 25 декабря 1999г.

23. Летников Ф.А., Гантимурова Т.П. К проблеме информативности флюидных компонентов, заключенных в горных породах и минералах. // Петрология флюидно-силикатных систем. Новосибирск: Наука, 1987.- С.4-22.

24. Летников Ф.А., Шкарупа Т. А. Методическое руководство по хроматографическому анализу воды и газов в горных породах и минералах. Иркутск: Институт земной коры СО АН СССР, 1977.25 с.

25. Майсен Б., Беттчер А. Плавление водосодержащей мантии. Под редакцией и с предисловием Жарикова В.А. Издательство «Мир». Москва. 1979.

26. Мельник Ю.П. Термодинамические свойства газов в условиях глубинного петрогенезиса. Киев: Наук. Думка. 1978. - 151 с.

27. Михайлов М.Ю. Распределение включений в минералах по размерам // Генетическая минералогия. Новосибирск. - 1978. - С. 59-66.

28. Осагавара И., Лиу Дж.Г., Джанг Р.Ю. Термодинамический расчет lgf02 TP соотношений устойчивости алмазсодержащих ассоциаций в модельной системе Ca0-Mg0-Si02-C-02-H20. // Геология и геофизика. - 1996. - Т. 38. -N. 2.-С. 546-557.

29. Пальянов Ю.Н., Сокол А.Г., Хохряков А.В., Пальянова Г.А., Борздов Ю.М., Соболев Н.В. Кристаллизация алмаза и графита в СОН-флюиде при РТ-параметрах природного алмазообразования // Докл. РАН 2000. - Т. 375. - N 3.-С. 384-388.

30. Пальянов Ю.Н., Хохряков А.Ф., Борздов Ю.М., Сокол А.Г., Гусев В.А., Рылов Г.М., Соболев Н.В. Условия роста и реальная структура кристаллов синтетического алмаза // Геология и геофизика. 1997. - Т. 38. - N. 5. - С. 882-906.

31. Перчук Л.Л. Пироксеновый барометр и пироксеновые термометры // ДАН СССР. 1977. - Т. 223. -N. 6. - С. 1196-1200.

32. Перчук Л.Л. Флюиды в нижней коре и верхней мантии Земли // Вестн. МГУ. Сер. 4-2000.-N4.-С. 25-29

33. Похиленко Л.Н., Федоров И.И., Похиленко Н.П., Томиленко А. А. Флюидный режим формирования мантийных пород по данным хроматографическогоанализа и термодинамическим расчетам. // Геология и геофизика. 1994. - Т. 35.-N. 4.-С. 67-70.

34. Похиленко Н.П. Мантийные парагенезисы в кимберлитах, их происхождение и поисковое значение. Диссертация на соискание ученой степени д.г.-м.н., на правах рукописи. СО АН СССР, Ин-т геологии и геофизики, Новосибирск, 1990.

35. Рябчиков И.Д. Соединения углерода в условиях верхней мантии. // Геохимия.-1988.-N. 11.-С. 15.

36. Рябчиков И.Д. Флюиды в мантии Земли. // Природа. 1988а - N. 12. - С. 1217.

37. Симаков С.К. Образование и перекристаллизация алмазов в условиях верхней мантии. //Докл. АН СССР. 1988. -V. 301. -N. 4. - Р. 951-954.

38. Симаков С.К. Физико-химические условия образования алмазоносных парагенезисов эклогитов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук // Неофициальный сервер МГУ, 17.01.2005

39. Соболев B.C. Условия образования месторождения алмазов. Геология и геофизика. -1960. - N1. - С.7-22.

40. Соболев B.C. Физико-химические условия минералообразования в земной коре и мантии. Геология и геофизика. - 1964. - N1.

41. Соболев Н.В. Глубинные включения в кимберлитах и проблема состава верхней мантии. Наука. СО. - Новосибирск. - 1974.

42. Соболев Н.В., Похиленко Н.П., Лаврентьев Ю.Г., Усова Л.В. Роль хрома в гранатах из кимберлитов // Проблемы петрологии земной коры и верхней мантии. Тр. Ин-та геол. и геофиз. СО АН СССР, Вып. 403. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1978. - С. 145-168

43. Сокол А.Г., Томиленко А.А., Пальянова Г.А. Особенности флюидного режима при кристаллизации алмаза в карбонат-углеродных и металл-углеродных системах Александров: ВНИИСИМС, 1999.-Т. 1 -330-336.

44. Соловова И.П., Наумов В.Б., Рябчиков И.Д., Гирнис А.В., Бабанский А.Д., Коваленко В.И. Глубинные флюиды по данным термобарогеохимии. Тр. Ин-та геол. и геофиз. СО АН СССР, 1988, N 733,31-41.

45. Соловьева JI.B. Состав и эволюция верхней мантии под Сибирской платформой и проблема алмазообразования. Диссертация на соискание ученой степени доктора г.-м. наук, Иркутск, 1998.

46. Соловьева JI.B., Липская В.И., Баранкевич В.Г. Родственная серия гранатовых клинопироксенитов оливиновых вебстеритов-лерцолитов из трубки Удачная// Проблемы кимберлитового магматизма. - Новосибирск: Наука, 1989. С. 212-239.

47. Тальникова С.Б., Барашков Ю.П., Сворень И.Н. Состав и содержание газов в алмазах эклогитового и ультраосновного парагенезиса из кимберлитовых трубок Якутии//Докл. АН СССР. -1991. Т. 321. -N.1. - С. 194-197.

48. Томиленко А.А., Чепуров А.И., Пальянов Ю.Н., Похиленко Л.Н., Шебанин А.П. Летучие компоненты в верхней мантии (по данным изучения флюидных включений). // Геология и геофизика. 1997. - Т. 38. - N. 1. - С. 276-285.

49. Трофимов B.C. Геология месторождений природных алмазов. М., Недра, 1980. 304с.

50. Ульянов А.Г., Путинцева Е.В., Симаков С.К. Особенности состава глубинных минералов из кимберлитов центральной Финляндии // Докл. РАН 1999. - Т. 368. - N 2. - С. 239-243.

51. Уханов А.В., Рябчиков И.Д., Харысив А.Д. Литосферная мантия Якутской кимберлитовой провинции. М.: Наука, 1988.

52. Чепуров А.И., Федоров И.И., Сонин В.М. Экспериментальное моделирование процессов алмазообразования. Новосибирск, изд-во СО РАН НИЦ ОИГГМ, 1997.

53. Andersen Т., Neumann E.R. Fluid inclusions in mantle xenoliths. // Lithos. -2001.-V. 55.-P. 301-320.

54. Andersen Т., O'Reilly S.Y., and Griffin W.L. The trapped fluid phase in upper mantle xenoliths from Victoria, Australia: implications for mantle metasomatism // Contrib. Mineral. Petrol. 1984. - V. 88. - P. 72-85.

55. Arculus, R.J. and Delano, J.W. Oxidation state of the upper mantle: present conditions, evolution, and controls. In: P. H. Nixon (Editor), Mantle Xenoliths // Chichester, England, Wiley, 119-124,1987.

56. Ashchepkov I.V. Clinopyroxene Jd barometer for mantle peridotites and eclogites and thermal conditions of the lithospheric keels of cratons and surroundings. // A Geo Odyssey. GSA Annual meeting. Boston. 2001 - ID 11658.

57. Ashchepkov I.V., Pokhilenko N.P., Vladykin N.V„ Kuligin S.S., Malygina E.V., Pokhilenko L.N., Ovchinnikov Y.I. Using of Jd-Di clinopyroxene thermobarometry for the mantle reconstraction. "Experiment in GeoSciences". -2001. -V. 10. -N. 1.

58. Ballhaus, C., Berry, R.F., Green, D.H. High pressure experimental calibration of the olivine-orthopyroxene-spinel oxygen geobarometer: implications for the oxidation state of the upper mantle // Contrib. Mineral. Petrol., 107,27-40,1991.

59. Bell D.R. and Rossman G.R. The distribution of Hydroxyl in garnets from the subcontinental mantle of Southern Africa 11 Contrib. Mineral. Petrol. 1992. - V. 111.-P. 161-178.

60. Bell D.R. and Rossman G.R. Water in Earth's Mantle: The Role of Nominally Anhydrous Minerals // Articles. Science 1992a. - Vol. 225. - P. 1391-1397.

61. Boyd F.R., Pokhilenko N.P., Pearson D.G., Mertzman S.A., Sobolev N.V., Finger L.W. Composition of the Siberian cratonic mantle: evidence from Udachnaya peridotite xenoliths. //Contrib. Mineral, and Petrol. 1997. - V. 128. - N 2-3. - P. 228-246.

62. Brakhfogel F.F. The age division of the kimberlitic and related magmatites in the N.-E. of the Siberian Platform (methods and results) // 6th Int. Kimb. Conf., Novosibirsk. 1995. - Ext. Abstr. - P.60-62.

63. Brey G.P., Kohler T. Geothermobarometry in four-phase lherzolites II: new thermobarometers, and practical assessment of existing thermobarometers. // J. Petrol.- 1990.-V. 31.-P. 1353 -1378.

64. Brooker R., Holloway J.R., and Hervig R. Reduction in piston-cylinder experiments: The detection of carbon infiltration into platinum capsules. // American Mineralogist. 1998. - V. 83. - P. 985-994.

65. Chepurov A.I., Fedorov I.I., Sonin V.M. Experimental and thermodynamic modeling of the process of diamond genesis // II Int. Symp. "Thermodynamics of natural processes". Novosibirsk: UIGGM SB RAS. 1992. - P. 14.

66. Daniels L.R.M. and Gurney J.J. Oxygen fugacity constraints on the Southern African lithosphere. // Contrib. Mineral. Petrol. 1991. - V. 108. - P. 154-161.

67. De Vivo B. and Frezzotti M. L., editors (1994): Fluid Inclusions in Minerals: Methods and Applications, Short Course of the IMA Working Group "Inclusions in Minerals" (Pontignano Siena, 1-4 September, 1994), Published by Virginia Tech, USA.

68. Dreibus G., Jagoutz E., Wanke H. Water in the Earth's mantle. // 6th Int. Kimb. Conf., Novosibirsk. 1995 - Ext. Abstr. - P. 141-142.

69. Eggler, D.H. Effect of С02 on the melting of peridotite // Carnegie Inst. Washington Yearb. 1974. - 73 - P. 215-224.

70. Eggler, D.H. The effect of CO2 upon partial melting of peridotite in the system Na20-Ca0-Al203-Mg0-Si02-C02 to 35 kb, with an analysis of melting in a peridotite-H20-C02 system // Am.J.Sci. -1978. 278. - P.305-343.

71. Eggler, D.H., Lorand, J.P. and Meyer, H.O.A. Sulfides, diamonds, mantle Ю2 and recycling. Fifth international kimberlite conference, extended abstracts, Araxa, June 1991 // Proceedings-of-the-International-Kimberlite-Conference, 5, 88-91, 1991.

72. Ellis, D. J. & Green, D. H. An experimental study of the effect of Ca upon garnet-clinopyroxene Fe-Mg exchange equilibria. // Contributions to Mineralogy and Petrology.-1979.-V. 71.-P. 13-22. .

73. Gaetani G.A., Grove T.L. The influence of water on melting of mantle peridotite // Contrib. Mineral, and Petrol. 1998. - V. 131. - N. 4. - P. 323-346.

74. Guilhaumou N., Dumas P., Ingrin J., Sautter V. C-O-H-S fluids in ultramafic deep-seated garnets. Synchrotron FTIR chemical analysis and mapping // Mem. -2001.-N7.-P. 199-201.

75. Harte B. Rock nomenclature with particular relation to deformation and recrystallisation textures in olivine bearing xenoliths // J. Geol. 1977. - V. 85. -P. 279-288.

76. Jakobsson S. and Oskarsson N. Experimental determination of fluid compositions in the system C-O-H at high P and T and low fo2. // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1990. - V. 54. - N 2. - P. 355-362.

77. Jakobsson S. Mantle fluids // Geol. Jahrb. D 1999. - N 107. - P. 99-112.

78. Jaques, A.L., O'Neill, H.S., Smith, C.B., Moon, J. and Chappell, B.W. Diamondiferous peridotite xenoliths from the Argyle (AK) lamproite pipe, Western Australia // Contrib. Mineral. Petrol. 1990. - V. 104. - P. 255-276.

79. Kadik, A.A., Sobolev, N.V., Zharkova, Ye.V. and Pokhilenko, N.P. Redox conditions of formation of diamond-bearing peridotite xenoliths in the Udachnaya kimberlite pipe, Yakutia // Geochem. Int., 27 (3), 41-53,1990

80. Kadik, A.A., Zharkova, Ye.V. and Spetsius, Z.V. Redox conditions during the generation of diamond-bearing kyanite eclogite in the Udachnaya kimberlite pipe, Yakutia // Doklady Academii Nauk SSSR: 217-221, (in Russian), 1993a.

81. Kadik, A.A., Zharkova, Ye.V., Bibikova, E.V., Troneva, M.A. Electrochemical Determination of Intrinsic Oxygen Fugacity in Zircon Crystals of Various Ages // Geochem. Intern.36 (8), 762-767,1998.

82. Klien-BenDavid 0., Izraeli E.S., Hauri E.H., Navon 0. Mantle fluid evolution a tale of one diamond // Lithos. - 2004. - V.77. - P. 243-253

83. MacGregor, I.D. The system Mg0-A1203-Si02: solubility of A1203 in enstatite for spinel and garnet peridotite compositions. // Amer. Miner. 1974. - V. 59. -P. 110-119.

84. McGregor I.D. 1974.The system MgO- Si02-A1203: solubility of A1203 in enstatite for spinel and garnet peridotite compositions.// Am. Miner ., V.59, P.110-119.

85. Mattioli, G.S., Wood, B. and Carmichael, I. Ternary-spinel volumes in the system MgAl204 Fe304 - g -Feg/304: implications for the effect of P on intrinsic Ю2 measurements of mantle- xenolith spinels // Am. Mineral., 72,468-480,1987.

86. Melton C.E., Giardini A. A. The composition and significance of gas released from natural diamonds from Africa and Brazil // Amer. Mineral. 1974. V.59. P.775-782.

87. Nimis P., Taylor W. Single clinopyroxene thermobarometry for garnet peridotites. Part I. Calibration and testing of a Cr-in-Cpx barometer and an enstatite-in-Cpx thermometer // Contrib. Mineral. Petrol. 2000. - V. 139. - N 5. - P. 541-554.

88. O'Brien H., Lehtonen M., Spenser R., Birnie A. Lithosperic mantle in Eastern Finland: a 250 km 3D transect// 8th International Kimberlite Conference, Victoria, ВС-CD.

89. O'Neill H. St. С., Wood B.J. An experimental study of Fe-Mg partitioning between garnet and olivine and its calibration as a geothermometer // Contrib. Mineral. Petrol. 1979. - V. 70. - P. 59-70.

90. Piperov N.B., Penchev N.P. A study on gas inclusions in minerals. Analysis of the gases from micro-inclusions in allanite // Geochim. et Cosmochim. Acta. -1973. V. 37. - N. 9. - P. 2075-2097.

91. Pokhilenko N.P., Pearson D.G., Boyd F.R., Sobolev N.V. Megacrystalline dunites: sources of Siberian diamonds // Carnegie Inst. Wash. 1991. - Yearb. 90 -P. 11-18.

92. Pokhilenko N.P., Sobolev N.V. Xenoliths of diamondiferous peridotites from Udachnaya kimberlite pipe, Yakutia// 4th Int. Kimb. Conf., Perth, 1986, Ext. Abstr., P.309-311.

93. Pokhilenko N.P., Sobolev N.V., Agashev A.M., and Shimizu N. Permo-triassic superplume and it's influence to the Siberian lithospheric mantle/ Superplume/ International Workshop/ Abstract, pp. 249-252, January 28-31, Tokyo, Japan

94. Pokhilenko N.P., Sobolev N.V., Lavrent'ev Ju.G. Xenoliths of diamondiferous ultramafic rocks from Yakutian kimberlites// 2th Int. Kimb. Conf. Santa Fe. USA. 1977. Ext. Abstr., Unpaged, 4 p.

95. Roedder, E. Fluid inclusions. Reviews in Mineralogy, (Ed. Ribbe, P. E.) Mineralogical Society of America. 1984. V. 12. - 644 p.

96. Ryabchikov I.D., Schreyer W., and Abraham K. Composition of Aqueous Fluids in Equilibrium with Pyroxenes and Olivines at Mantle Pressures and Temperatures // Contrib. Mineral. Petrol. -1982. V. 79. - P. 80-84.

97. Ryan,C.G., Griffin W.L., and Pearson N.J. Garnet geotherms: A technique for derivation of P-T data from Cr-pyrope garnets. // J. Geophys. Res. 1996. - V. 101.-P. 5611-5625.

98. Saxena S.K., Fei Y. High pressure and high temperature fluid fugacities // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1987. - V. 51. - P. 783-791.

99. Saxena S.K. Oxidation state of the mantle // Geochim. Et Cosmochim. Acta. -1989.-V. 53.-P. 89-95.

100. Schrauder M. and Navon О. Hydrous and carbonatitic mantle fluids in fibrous diamonds from Jwaneng, Botswana // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1994. -Vol. 58.-N2.-P. 761-771.

101. Smith D., Boyd F.R. Compositional heterogeneities in phases in sheared lherzolite inclusions from African kimberlites // Proc. 4-th Kimb. Conf. 1989. -V.2 - N14 - P.709-724

102. Sobolev, N.V. Archean mantle heterogeneity and the origin of diamonddiferous eclogites Siberia: Evidence from stable isotopes and hydroxyl in garnet // American Mineralogist, v. 80,799-809,1995.

103. Taylor W.R., Kammerman M., Hamilton R. New thermometry and oxygen fugacity sensor calibrations for ilmenite and chromium spinel-bearing peridotitic assemblages. 7th International Kimberlite Conference. Extended abstracts. Cape town. 1998. -P.891-901

104. Taylor W.R. and Foley S.F. Improved Oxygen-Buffering Techniques for C-O-H Fluid-Saturated Experiments at High Pressure // Journal of Geophysical Research. -1989.- Vol.94.-N B4.-P.4146-4158.

105. Taylor W.R. and Green D.H. Measurement of reduced peridotite-C-O-H solidus and implications for redox melting of the mantle. // Nature. 1988. - V. 332. - P. 349-352.

106. Thompson A. B. Water in the Earth's upper mantle. // Nature. 1992. - V. 358. -P. 295-302.

107. Webb S.A.C., Wood B.J. Spinel pyroxene garnet relationships and their dependence on Cr/Al ratios. Contrib. Mineral. Petrol. 1985. V.92 - P. 471-480.

108. Wood B.J., Banno S. Garnet-ortopyroxene and ortopyroxene-clinopyroxene relationships in simple and complex systems // Contrib. Mineral. Petrol. 1973. -V.42.-P. 100-124.

109. Wyllie P.J. and Huang W.-L. Does CO2 cause partial melting in the low-velocity layer of the mantle?: Comment and reply // Geology. 1976. - N4. - P. 717,787

Информация о работе

Похиленко, Людмила Николаевна
кандидата геолого-минералогических наук
Новосибирск, 2006
ВАК 25.00.04

Диссертация

Особенности флюидного режима литосферной мантии Сибирской платформы - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы