Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Том 70, № 7 (2025)
Статьи
Особенности испарения расплавов Ca–Al-включений хондритов: экспериментальные данные и их следствия
Аннотация
Представлены экспериментальные результаты масс-спектрометрического исследования испарения основных типов Ca–Al-включений хондритов (А и В) из вольфрамовой ячейки Кнудсена в области температур 1000–2400 °C. Особенность испарения включений заключается в сохранении кремниевого компонента в остаточном расплаве до высоких температур, превышающих 2200 °C. Вместе с тем при температуре 2000 °C происходит полное испарение из расплава оксида магния, что является причиной уменьшения и даже исчезновения шпинели при кристаллизации остаточного расплава. В свою очередь, испарение магния приводит к увеличению содержания Al2O3 в расплаве и, соответственно, к росту содержания геленита в мелилите при его кристаллизации, что и наблюдается в высокотемпературных каймах включений подтипа В1. Экспериментально показано, что высокотемпературное испарение вещества Ca–Al-включений типов A и B по сравнению с веществом углистых хондритов происходит в богатой кислородом атмосфере. В этой связи предполагается, что и конденсация первых минеральных продуктов включений происходила в богатой кислородом атмосфере звезды (O-rich AGB) за пределами протосолнечной системы.
505-517
История накопления железа в докембрии и фанерозое
Аннотация
Железные руды в большинстве своем являются типичными экзогенными полезными ископаемыми, сформированными под влиянием различных тектонических, палеогеографических и биохимических факторов. Анализ минералого-петрографических типов железных руд показал, что основными из них по распространению и объемам в докембрии и фанерозое являются полосчатые разности железисто-кремнистой формации, или BIF, оолитовые гидрогетит-шамозит-сидеритовые (лотарингский тип), а также гематитовые, гетит-гидрогетитовые кор выветривания (КВ). Остальные типы руд в определении запасов не играют сколько-нибудь заметной роли, а их количество находится на уровне статистической погрешности. Показано, что в истории Земли ярко выражена эволюция железонакопления. Она имеет пульсационно-направленный тренд с неоднократными этапами рудообразования. В архее аккумуляции железных руд тяготели к зеленокаменным поясам, в палеопротерозое – к протоплатформам, в неопротерозое – к рифтогенным впадинам, в фанерозое – к платформам. Руды архея и палеопротерозоя представлены породами полосчатой железистой формации, неопротерозоя – зернистой железистой формации, фанерозоя – формациями КВ и оолитовой. Со временем эволюционировали и минерально-петрографические типы руд. Если для архея и палеопротерозоя характерны гематит-магнетитовые руды, неопротерозоя – гематитовые, то для фанерозоя – гематитовые, гидрогематитовые, гетитовые КВ и оолитовые гематит-шамозит-сидеритовые. Смена типов руд определялась изменением фациальных условий их образования, а также процессами метаморфизма в докембрии.
518-542
Условия образования углеродсодержащих пород Заонежья
Аннотация
С целью определения физико-химических условий формирования докембрийских углеродсодержащих пород (УСП) Заонежья в образцах, отобранных на разных горных выработках Зажогинского рудного поля, изучены составы слагающих их минералов и флюидные включения (ФВ) в кварце. Полученные значения плотностей ФВ в УСП колеблются в довольно широком диапазоне. Это свидетельствует o существовании нескольких этапов изменений температурного режима флюидов при эпигенезе. Плотности и концентрации растворов включений из окварцованных лидитов близки по значениям к наиболее высокоплотным разностям из кварцевых прожилков УСП. Некоторые ФВ частично разгерметизированы, что свидетельствует о протекании наложенных процессов в постзахватном периоде. На основании исследований температур эвтектики предполагается, что минералообразующие растворы во включениях по всему рудному полю содержат хлорид магния. Исследование химического состава минералов УСП и вмещающих пород позволило идентифицировать различные сульфиды, оксиды, карбонаты, фосфаты, силикаты и алюмосиликаты. Среди них были выбраны минеральные ассоциации, пригодные для расчетов температур и давлений минералообразования, и проведены соответствующие вычисления. Сопоставление результатов изучения ФВ и минеральной термобарометрии позволило оценить РТ-условия, существовавшие при протекании эпигенеза УСП. Максимальные значения температур и давлений процессов метаморфизма зеленосланцевой фации при формировании УСП отвечают величинам Т = 410–400 °C; P = 240–210 МПа. При Т = 240–200 °C; P = 50–40 МПа происходило образование хлоритов.
543-558
Оценка кинетических условий применения кварцевого геотермометра: эксперимент и моделирование
Аннотация
Кварцевый геотермометр (КГ) позволяет определять температуру геотермального резервуара (ГР), расположенного на глубине, по концентрации SiO2 (m) в растворе, изливающемся из этого резервуара на поверхность. В первоначальном моделировании КГ была допущена ошибка, занизившая скорость осаждения кварца, и, таким образом, необоснованно расширилась область применения КГ. Другой недостаток раннего моделирования заключался в игнорировании возможности осаждения метастабильных модификаций кремнезема. Для устранения этих недостатков выполнено новое математическое моделирование КГ методом конечных разностей с использованием актуальных кинетических данных. Достоверность данных оценивалась их использованием в моделировании медленного охлаждения системы кварц–вода и сравнением результатов моделирования с экспериментальными результатами этого процесса. Наилучшее согласие экспериментов и расчетов получено при использовании в расчетах двухступенчатого осаждения SiO2, когда выше и ниже растворимости аморфного кремнезема (АК) использовались разные кинетические константы, которые описывали осаждение, соответственно, АК и других метастабильных модификаций кремнезема. Результаты нового моделирования КГ с использованием новых кинетических данных были одинаковыми при одинаковом отношении двух исходных параметров, которые характеризуют площадь поверхности осаждения, нормированную к массе воды (S/M), и скорость подъема раствора (v). Определены реальные граничные значения этого отношения, S/M и v, при которых модель предсказывает верные показания КГ для разных температур раствора в ГР и у поверхности. Кинетические уравнения, использованные при моделировании, не учитывают многие особенности механизма реакции осаждения кремнезема. Экспериментальное изучение этих особенностей позволит создать более точную модель, приближенную к реальным природным системам.
559-569
Хроника
Двадцать пятая международная конференция «Физико-химические и петрофизические исследования в науках о земле»
Аннотация
570-574