ВХОЖДЕНИЕ ВОДОРОДА В ФОРСТЕРИТ В СИСТЕМАХ Mg2SiO4–K2Mg(CO3)2–H2O и Mg2SiO4–H2O–C ПРИ ДАВЛЕНИИ 7.5–14.0 ГПa
К.Д. Литасов1,2, А.Ф. Шацкий2, Ю.Н. Пальянов1, А.Г. Сокол1, Т. Кацура3, Э. Отани2
1Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Коптюга, 3, Россия
2 Department of Earth and Planetary Materials Science, Graduate School of Science, Tohoku University, Sendai 980-8578, Japan
3 Institute for Study of the Earth's Interior, Okayama University, Misasa, Tottori 682-0193, Japan
Ключевые слова: Форстерит, вода, верхняя мантия, карбонат, углерод, флюид.
Страницы: 1456-1469
Подраздел: МИНЕРАЛОГИЯ ЛИТОСФЕРЫ
Аннотация
Эксперименты по растворимости H2O в форстерите в системах Mg2SiO4-K2Mg(CO3)2-H2O и Mg2SiO4-H2O-C проведены при 7.5-14.0 ГПа и 1200-1600 °С. Содержание воды в полученных кристаллах варьирует от 448 до 1480 г/т, что на 40-70 % ниже, чем при аналогичных параметрах в системе форстерит-вода. Данное различие может объясняться более низкой активностью воды в карбонатсодержащем расплаве. Установлено, что количество воды в форстерите меняется систематически с изменением температуры и давления. Так, при 14 ГПа в системе форстерит-карбонат-Н2О содержание Н2О в форстерите уменьшается от 1140 г/т при 1200 °С до 450 г/т при 1600 °С, а при 8 ГПа остается постоянным или увеличивается от 550 до 870 г/т при 1300-1600 °С. Приводятся первые данные по D-H-содержащему форстериту. Установлены существенные различия в ИК спектрах D-H- и Н-содержащего форстерита. Полученные результаты позволяют сделать вывод, что присутствие СО2 может оказывать существенное влияние на ширину зоны перехода оливин-вадслеит, т.е. на величину сейсмической границы 410 км, которая зависит от содержания воды в оливине и вадслеите.
|
