Распределение редких элементов между минералами и расплавом: параметризация экспериментальных данных для оливина, пироксенов и полевых шпатов

Abstract

Проведен анализ экспериментальных данных по распределению микроэлементов между минералами (оливином, ортопироксеном, клинопироксеном и полевыми шпатами) и силикатными расплавами. Использованные данные охватывают широкий интервал условий (от 1 атм до 10 ГПа и ~1000–2000 °C), а также составов расплавов (от ультраосновных до ультракислых) и минералов. Зависимости логарифмов коэффициентов распределения (lnDi) от условий и составов аппроксимированы линейными функциями от 1/T, P/T (P – давление и T – абсолютная температура) и параметров состава минералов и расплава. Установлено также, что отношения Di /Dj для большого количества пар элементов не зависят от экспериментальных параметров и варьируют в узких пределах. Параметры зависимостей Di от условий и составов оценены минимизацией квадратичных отклонений модельных значений Di и Di /Dj от экспериментальных. Полученные зависимости позволяют рассчитывать Di для большого количества элементов с точностью примерно до множителя 1.2–2.0. Используя полученные оценки, в качестве примера рассматривается модель образования мафических расплавов базальтов срединно-океанических хребтов при плавлении перидотитового источника и кристаллизации первичных магм в коровых условиях.