РАВНОВЕСИЕ КАЛИЙСОДЕРЖАЩЕГО КЛИНОПИРОКСЕНА С РАСПЛАВОМ КАК МОДЕЛЬ ДЛЯ БАРОМЕТРИИ ГЛУБИННЫХ АССОЦИАЦИЙ

Abstract

Приводятся результаты анализа экспериментальных данных по синтезу калийсодержащего клинопироксена в системах различного состава. Основными факторами, влияющими на распределение калия между клинопироксеном и расплавом, являются давление, концентрации К, Si и А1 в сосуществующем алюмосиликатом расплаве, а также содержания жадеита и Са-молекулы Чермака в самом клинопироксене. Температура оказывает незначительное влияние на константу распределения, особенно для сложных по составу природных клинопироксенов. На основе этих наблюдений выведено термодинамическое уравнение равновесия KAlSi206 (Срх) = KAlSi206 (расплав) для интервала давлений 1-11 ГПа и температуры 1100-1900 °С. Со статистической точностью +0,908 ГПа это уравнение позволяет рассчитывать давление, при котором калийсодержащий клинопироксен находится в равновесии с расплавом. На основе этого уравнения показано, что включения калийсо держащих омфацитов и калиевых алюмо- силикатных расплавов в алмазах из кимберлитовой тр. Мир (Якутия) захватывались при давлениях, не превосходящих 5 ГПа, т. е. вблизи границы равновесия графит-алмаз. На основе экспериментально изученного эффекта лимитирующего влияния жадеитовой составляющей в клинопироксенах на растворимость KAlSi206 и изобар, построенных в координатах K-Na (ф.е.) для омфацитов, проведен анализ уровней глубинности кристаллизации калийсодержащих омфацитов, включенных в алмазы лампроитов Австралии, кимберлитов Якутии, Африки, Венесуэлы, Сев. Америки. Эти оценки не превосходят 6,5 ГПа. Они могут соответствовать глубинам зарождения ультракалиевых жидкостей в мантии (180-200 км), реликты которых известны в виде включений в алмазах.