ИСТИНА

Типичным минеральным индикатором модального мантийного метасоматоза является флогопит. Появление этого минерала в мантийных перидотитах в результате их взаимодействия с калиевыми водными флюидами объясняется обобщенной реакцией [1-3]: 5MgSiO3 + CaMg2Al2Si3O12 + [K2O + 2H2O] = K2Mg6Al2Si6O20(OH)4 + CaMgSi2O6 (1) т.е. 5En + Grt + [K2O + 2H2O] = Phl + Di, которая является комбинацией двух краевых реакций 1/2Prp + 3/2En + [1/2K2O + H2O] = Phl (2) 1/2Grs +9/2En + [1/2K2O + H2O] = Phl + 3/2Di. (3) В этих модельных реакциях щелочной компонент представлен для наглядности в виде K2O. Однако в реальных флюидах K присутствует в виде солевых компонентов – хлоридов, карбонатов и т.д. В данной работе приведены предварительные результаты исследования при давлении 5 ГПа и температурах 900-1250°С реакций (2) и (3) в присутствии флюида H2O-KCl с исходными XKCl = KCl / (KCl + H2O) от 0.05 до 0.4. Для воспроизведения реакции (2) в качестве исходной была использованы смеси геля состава пиропа, Mg(OH)2 и SiO2, в которой содержание H2O составило ~ 8 мас. %. В эту смесь добавляли KCl в расчете на необходимые XKCl во стартовом флюиде. Для воспроизведения реакции (3) в смесь добавлялся гель состава гроссуляра. Взаимоотношения фаз и их составы в продуктах опытов указывают на последовательное осуществление реакций: En + 1/3Prp + [2/3KCl + 1/3H2O] = 1/3Phl + 1/3Cl-Phl (4) En + 1/5MgTs + [2/5KCl + 1/5H2O] = 1/5Phl + 1/5Cl-Phl, (5) где MgTs – Mg-молекула Чермака (MgAl2SiO6), а Cl-Phl – минал твердого раствора флогопита KMg3AlSi3O10Cl2. Эти реакции обуславливают закономерное исчезновение граната, снижение содержания Al в ортопироксене и рост концентрации Cl в новообразованном флогопите с увеличением содержания KCl в стартовом флюиде. В Ca-содержащей системе, рост концентрации KCl ведет к дестабилизации пироп-гроссулярового граната с образованием клинопироксена и флогопита согласно реакции (3). Подобные взаимоотношения хорошо известны в верхнемантийных ксенолитах в кимберлитах и щелочных базальтах [напр. 4]. Таким образом, соотношения концентраций Al в ортопироксене и Cl во флогопите согласно реакции (5) являются хорошими показателями активности KCl во флюиде. Эти эффекты могут быть в дальнейшем использованы для количественной оценки этой активности, а, значит, и концентрации KCl в водно-солевых флюидах в процессах модального мантийного метасоматоза.