КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ ПЛАГИОКЛАЗА ИЗ ГАВАЙИТОВОГО РАСПЛАВА В ЭКСПЕРИМЕНТЕ И В ВУЛКАНИЧЕСКОМ КАНАЛЕ

Abstract

Различными методами изучена кристаллизация плагиоклаза из водосодержащего гавайитового расплава. Показано, что температура метастабильного ликвидуса (температура равновесия плагиоклаза с расплавом исходного состава) при P H2 O = 600 бар и f O2 ≈ NNO составляет 1070 ± 5°С, что на 20-25°С выше величины, рассчитанной с помощью кода MELTS. Скорость роста плагиоклаза при переохлаждении 10-15° составляет около 1.5 х 10 -5 см/с. Показано, что содержание железа в плагиоклазе растет при увеличении переохлаждения. В закалочных лейстах плагиоклаза оно доходит до 2 3.5 мас. % FeO. В условиях перекристаллизации железо входит в состав новообразованного плагиоклаза в количестве около 0.5 мас. %, т.е. на уровне содержания железа в интрузивном плагиоклазе затравок. Плагиоклазы, выросшие при дегазации водонасыщенного гавайитового расплава, по содержанию железа (0.5-0.8 мас. % FeO) и альбита близки к природным плагиоклазам из лав вулкана Этна. Экспоненциальный участок распределения кристаллов плагиоклаза по размерам (CSD) в гавайитах вулкана Этна в области примерно L < 0.6 мм, согласно нашим экспериментальным данным, может отвечать кристаллизации, сопряженной с дегазацией. Кристаллы могут достичь порогового размера за время подъема гавайитовой магмы от уровня насыщения водой до поверхности, т.е. за 3-5 ч. Нарастание плотности распределения кристаллов плагиоклаза может отвечать росту скорости их нуклеации при относительно низком переохлаждении за счет падения содержания воды в расплаве. Анализ ИК-спектров стекол гавайитов показал, что растворение воды при концентрации свыше 1 мас. % ведет к падению содержания полевошпатовых структурных единиц (четверных алюмокремневых колец) в расплаве.