Петрогенные, летучие, рудные и редкие элементы в магматических расплавах главных геодинамических обстановок земли. I. Средние содержания

Abstract

На основании созданной нами базы данных, включающей более 2 600 000 определений по 75 элементам в расплавных включениях в минералах и в закалочных стеклах вулканических пород, проведено обобщение по средним содержаниям петрогенных, летучих, рудных и редких элементов в магматических расплавах главных геодинамических обстановок. Среди последних выделены следующие: I – зоны спрединга океанических плит (срединно-океанические хребты), II – обстановки проявления мантийных плюмов в условиях океанических плит (океанические острова и лавовые плато), III и IV – обстановки, связанные с субдукционными процессами (III – зоны островодужного магматизма, заложенные на океанической коре, IV – зоны магматизма активных континентальных окраин, вовлекающие в процессы магмообразования континентальную кору), V – обстановки внутриконтинентальных рифтов и областей континентальных горячих точек, VI – обстановки задугового спрединга. Гистограмма распределения содержаний SiO2 в природных магматических расплавах всех геодинамических обстановок свидетельствует о бимодальном типе распределения: первый максимум определений приходится на содержания SiO2 = 50–52 мас. %, а второй – 72–76 мас. %. Минимальную распространенность имеют расплавы, в которых значения содержаний SiO2 находятся в интервале 62–66 мас. %. Для каждой геодинамической обстановки подсчитаны средние температуры и давления природных магматических расплавов. Построены спайдер-диаграммы, отражающие отношения средних содержаний элементов в магматических расплавах основного, среднего и кислого составов для I–VI обстановок к содержаниям этих элементов в примитивной мантии. Оценены средние отношения некогерентных редких и летучих компонентов (H2O/Ce, K2O/Cl, Nb/U, Ba/Rb, Ce/Pb и др.) в магматических расплавах всех выделенных обстановок. Определены вариации этих отношений и показано, что в большинстве случаев отношения некогерентных элементов значимо различаются для различных обстановок. Особенно значительные различия наблюдаются для отношения элементов с разной степенью несовместимости (например, Nb/Yb) и некоторые отношения с участием летучих компонентов (например, K2O/H2O).