Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Поиск по журналу

Геология и геофизика

2015 год, номер 6

ИЗМЕНЕНИЕ ВЯЗКОСТИ КИМБЕРЛИТОВЫХ И БАЗАЛЬТОВЫХ МАГМ В ПРОЦЕССАХ ИХ ЗАРОЖДЕНИЯ И ЭВОЛЮЦИИ (прогноз)

Э.С. Персиков1, П.Г. Бухтияров1, А.Г. Сокол2
1Институт экспериментальной минералогии РАН, 142432, Черноголовка, Московская обл., ул. Академика Осипьяна, 4, Россия
2Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3, Россия
Ключевые слова: Вязкость, модель, кимберлит, базальт, вода, эволюция, температура, давление, состав расплавов, мантия и земная кора, кристаллы, пузыри
Страницы: 1131-1140
Подраздел: ПЕТРОЛОГИЯ, ГЕОХИМИЯ И МИНЕРАЛОГИЯ

Аннотация

На основе анализа экспериментальных данных по вязкости магматических расплавов в ряду основные-ультраосновные с использованием структурно-химической модели расчетов и прогноза вязкости магм впервые установлено, что кимберлитовая магма, выносящая из недр Земли алмазы, при подъеме из мантии в земную кору должна двигаться с заметным ускорением. Вязкость кимберлитовой магмы по мере ее зарождения, эволюции и подъема из мантии в земную кору будет уменьшаться более чем в 3 раза. И это несмотря на значительное снижение температуры поднимающейся кимберлитовой магмы (на ~ 150 °С) по мере ее подъема из глубин мантии к поверхности, ее частичной кристаллизации и дегазации. При частичном плавлении карбонатизированного перидотита (степень плавления < 1 мас. %) в мантии на глубинах порядка 250–350 км вязкость образовавшегося кимберлитового расплава будет сравнительно высокой и равной ~ 35 Па·с при Р ≈ 8.5 ГПа, Т ≈ 1350 °С, содержание воды в расплаве до ~ 8 мас. %, С(ОН) = 0–2 мас. %, молекулярная С(Н2О) = 0–6 мас. %. Тогда как при образовании кимберлитовых трубок взрыва, даек и силлов в приповерхностных условиях вязкость кимберлитового расплава будет значительно уменьшаться и станет ~ 10 Па·с при Р ~ 50 МПа, Т = 1200 °С, объемном содержании кристаллической и флюидной (пузыри) фаз соответственно равном Vкр. = 35, Vфл. = 5 об. %, концентрации воды в магме С(ОН) = 0.5 мас. %. Напротив, вязкость базальтовой магмы в процессе подъема из мантии Земли в земную кору будет возрастать более чем на 2 порядка величины. При зарождении базальтовой магмы в астеносфере на глубинах ~ 100 км вязкость образовавшегося базальтового расплава будет минимальной и достигать ~ 2.3 Па·с при Р ≈ 4 ГПа, Т ≈ 1350 °С, содержание воды в расплаве С(ОН) ≈ 3 мас. %, С(Н2О) ≈ 5 мас. %. Тогда как на финальной стадии эволюции, например, при извержении базальтовых вулканов, вязкость базальтового расплава будет много выше и равна ~ 600 Па·с при Р ≈ 10 МПа, Т ≈ 1180 °С, Vкр. ≈ 30 об. %, Vфл. ≈ 15 об. %, С(ОН) ~ 0.5 мас. %.

DOI: 10.15372/GiG20150605
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину