Ю. В. Баталева, Ю. Н. Пальянов, Ю. М. Борздов, И. Д. Новоселов, О. А. Баюков, Н. В. Соболев
Условия образования включений в железо-углеродного расплава в гранатах и ортопироксенах при P-T параметрах литосферной мантии

Рубрика: Геология
Журнал: Петрология Номер: 6 Год: 2018

Одним из принципиальных вопросов, касающихся проблемы редокс-эволюции мантийных пород, является реконструкция сценариев переработки Fe0- или Fe3C-cодержащих пород агентами окислительного мантийного метасоматоза, а также оценка устойчивости этих фаз при воздействии флюидов и расплавов различных составов. Представлены оригинальные результаты высокотемпературных высокобарических экспериментов (P = 6.3 ГПа, T = 1300–1500°С) в системах карбид-оксид-карбонат (Fe3C-SiO2-(Mg,Ca)CO3 и Fe3C-SiO2-Al2O3-(Mg,Ca)CO3). Определены условия формирования мантийных силикатов с включениями металлического или металл-углеродного расплава и выполнена оценка их устойчивости в присутствии CO2-флюида – потенциального агента мантийного окислительного метасоматоза. Установлено, что взаимодействие в системе карбид-оксид-карбонат происходит путем декарбонатизации с образованием граната или ортопироксена и CO2-флюида, а также последующих редокс-реакций CO2 с карбидом железа. В результате формируется ассоциация железистых силикатов и графита. В гранате и ортопироксене установлены включения расплава Fe-C, а также графита, фаялита и ферросилита. Экспериментально продемонстрировано, что присутствие CO2-флюида в интерстициальном пространстве не влияет на сохранность металлических включений, а также включений графита в силикатах. Избирательный захват включений расплава Fe-C мантийными силикатами, устойчивыми к метасоматическим преобразованиям, является одним из потенциальных сценариев сохранения металлического железа в мантийных доменах, подвергающихся воздействию агентов мантийного окислительного метасоматоза.