ПРОИСХОЖДЕНИЕ НИЗКОКАЛЬЦИЕВЫХ КИМБЕРЛИТОВЫХ МАГМ

Abstract

Проведен анализ экспериментальных данных по плавлению карбонатизированных мантийных перидотитов, фазовым равновесиям при кристаллизации кимберлитовых расплавов при высоком давлении и растворимости С02 в кимберлитоподобных расплавах. Плавление лерцолита при давлении около 5 ГПа в присутствии С02 дает широкий спектр составов, зависящий от содержания С02, - от высокомагнезиальных пикритовых магм в системах без С02 до доломитовых расплавов, содержащих менее 5 мас.% Si02. Низкокальциевые расплавы кимберлитового состава располагаются в этом ряду с содержанием С02 около 20 мас.%. Экспериментальное изучение показывает, что растворимость С02 в кимберлитовых расплавах резко увеличивается при давлении выше 4,5 ГПа и достигает 20 мас.% при 5 ГПа. При давлении около 6 ГПа на ликвидусе насыщенного С02 кимберлитового расплава стабильна ассоциация гранат + ортопироксен+магнезит. Экспериментальные результаты свидетельствуют о том, что плавление магнезитсодержащего гарцбургита при давлении около 6 ГПа дает кимберлитоподобные расплавы, насыщенные С02. Анализ геохимических данных показывает, что отношения содержания С02 в таких гипотетических выплавках к содержаниям элементов с близкой степенью несовместимости (например Th) практически не отличаются от таковых в примитивной и деплетированной мантиях. Таким образом, образование кимберлитовых магм не требует глубокой метасоматической переработки мантийного источника, а высокие содержания несовместимых элементов могут быть результатом очень низких степеней плавления. Предложенная модель образования кимберлитовых магм включает взаимодействие расплавов из астеносферной мантии с гранатовым гарцбургитом в низах континентальной литосферы. Такой процесс может привести к насыщению расплавов С02 на глубине около 200 км, что будет способствовать быстрому подъему магмы и транспорту глубинных минералов.