Ходоревская Л.И.
Перенос петрогенных компонентов высокотемпературными флюидами в условиях градиента Р-Т параметров
ПЕРЕНОС ПЕТРОГЕННЫХ КОМПОНЕТОВ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫМИ ФЛЮИДАМИ В УСЛОВИЯХ ГРАДИЕНТА Р-Т ПАРАМЕТРОВ.
Л.И. Ходоревская
ИЭМ РАН, г. Черноголовка Московской области
Зоны контакта, возникающие при внедрении гранитных магм во вмещающие породы, объясняются исследователями не только чисто диффузионным механизмом, но и одновременным воздействием на породы инфильтрационных флюидов, отделяющихся от гранитных интрузивов. Подобные флюиды, вынося щелочи и кремнезем из гранитов, вызывают метасоматическую переработку вмещающих пород. Кроме того, вынос элементов из гранита флюидной фазой приводит к изменению химического состава внедряющегося гранита. Целью данных исследований явилось изучение изменения составов гранита, вызванные выносом из него петрогенных компонентов в условиях градиента Р – Т параметров. Эксперименты отражают простейшую модель образования метасоматитов при внедрении гранитов во вмещающие породы.
Методика проведения опытов представлена в [1]. При Т=750оС, Р=500 МПа вследствие градиента температуры и давления внутри ампулы происходил вынос Si, Al, K, Na из гранитного стекла Gl, расположенного в нижней части ампулы. Состав флюидов, участвующих в транспорте оксидов, был представлен H2O, 1m HCl и 2m NaCl (XNaCl = 0.034). Продолжительность экспериментов составляла от 10 до 450 час.
Во время опытов с H2O и HCl вынесенные из гранита Gl компоненты переотлагались на подложке в виде каймы закаленного стекла Gl1. В качестве подложки чаще всего использовался амфиболит. Если же исходный раствор был представлен 2m NaCl, кайма почти не появлялась, новообразованный расплав Gl1 отмечался по краям минералов, трещинам и т.д., проникая вглубь подложки. Это связано с тем, что угол смачивания породы флюидами с растворенными солями, составляет менее 60о, что обеспечивало более высокий перенос элементов [2]. После опытов часть элементов оставалась в растворах, которые не анализировались вследствие их малого количества. Составы закалочных расплавов Gl и Gl1 изучались методом локального рентгеноспектрального микроанализа с применением растрового электронного микроскопа «Tescan VEGA-II XMU» с энергодисперсионным спектрометром INCA Energy 450.
Измерения химического состава гранита и расчеты отношения Al2O3/(Al2O3+SiO2) и K2O/(K2O+Na2O), показали следующее.
1. Отделяющиеся от гранита водные флюиды в большей степени выносят Si и K по сравнению с Na и Al. Степень их выноса зависит от объема отделяющейся H2O. В результате происходит увеличение агпаитности гранитных расплавов. Вынесенный из гранита Si может формировать сингенетичные кварцевые жилы.
2. В случаях, когда эксгумация гранита проходит в проницаемых средах при участии внешних HCl-содержащих флюидов, K2O и Na2O выносятся из гранита, причем калий выносится в большей степени, чем натрий. Al и Si приблизительно в равной и, главное, в малой степени выносятся из гранита.
3. Если же состав флюида представлен 2m NaCl, из гранита, также, как в случаях водных флюидов, выносится Si и K. Формируются агпаитовые и натровые разности гранитов.
Литература
1. Ходоревская Л.И., Шмонов В.М., Жариков Гранитизация амфиболитов. I. Результаты первых экспериментов в режиме фильтрации флюида через породу // Петрология. 2003. Т. 11. № 3. С. 1-11.
2. Holness M. Equilibriumdihedral angles in the system quartz- CO2-H2O-NaCl at 800oC and 1-15 kbar: the effects of pressure and fluid composition on the permeability of quartzites // Earth end Planet. Sci. Lett. 1992. V. 114. P. 171-184.
К списку докладов