TY - JOUR

T1 - Экспериментальное исследование растворимости серы в Ca,Mg-карбонатном расплаве при Р,Т-параметрах литосферной мантии

AU - Баталева, Юлия Владиславовна

AU - Фурман, Ольга Владимировна

AU - Борздов, Юрий Михайлович

AU - Пальянов, Юрий Николаевич

N1 - Баталева Ю.В., Фурман О.В., Борздов Ю.М., Пальянов Ю.Н. Экспериментальное исследование растворимости серы в Ca,Mg-карбонатном расплаве при р, т-параметрах литосферной мантии // Геология и геофизика. – 2023. – Т. 64. - № 4. – С. 479-493. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 19-17-00075, https://rscf.ru/project/19-17-00075/.

PY - 2023

Y1 - 2023

N2 - Моделирование составов, свойств и условий генерации природных агентов мантийного метасоматоза является одним из наиболее актуальных разделов экспериментальной петрологии. Особое внимание уделяется изучению С- и S-содержащих метасоматических агентов, их роли в глобальных циклах углерода и серы, а также в процессах природного алмазообразования. Экспериментальные исследования, направленные на оценку растворимости серы в карбонатных расплавах в условиях литосферной мантии, проведены на многопуансонном аппарате высокого давления «разрезная сфера» (БАРС) в системах карбонат-сера ((Mg,Ca)CO3-S) и карбонат-пирит ((Mg,Ca)CO3-FeS2) при 6.3 ГПа, в интервале температур 1050-1550 °С и длительностью 20-60 ч. Установлено, что основными процессами, происходящими в системе карбонат-сера, являются перекристаллизация карбоната в расплаве серы (1050-1350 °С), генерация высококальциевого карбонатного расплава с растворенной серой (от 5.0 до 6.5 мас. %) (1450-1550 °С), а также перекристаллизация графита и начальная стадия роста алмаза (1550 °С) в этом расплаве. Продемонстрировано, что взаимодействие карбонат-пирит сопровождается перекристаллизацией карбонатов и пирита (1050-1250 °С), формированием двух несмешивающихся расплавов - сульфидного с растворенным кислородом и карбонатного с растворенной серой (1.7-2.5 мас. %) (1350-1550 °С), а также образованием графита и ростом алмаза на затравочных кристаллах (1550 °С). Показано, что растворимость серы в карбонатных расплавах возрастает с температурой, что сопровождается снижением концентраций CaO (± FeO), а также повышением концентраций MgO. В результате проведенных исследований впервые определено, что расплавы щелочноземельных карбонатов способны растворять до 6.5 мас. % серы и в условиях литосферной мантии являются вероятными ее концентраторами.

AB - Моделирование составов, свойств и условий генерации природных агентов мантийного метасоматоза является одним из наиболее актуальных разделов экспериментальной петрологии. Особое внимание уделяется изучению С- и S-содержащих метасоматических агентов, их роли в глобальных циклах углерода и серы, а также в процессах природного алмазообразования. Экспериментальные исследования, направленные на оценку растворимости серы в карбонатных расплавах в условиях литосферной мантии, проведены на многопуансонном аппарате высокого давления «разрезная сфера» (БАРС) в системах карбонат-сера ((Mg,Ca)CO3-S) и карбонат-пирит ((Mg,Ca)CO3-FeS2) при 6.3 ГПа, в интервале температур 1050-1550 °С и длительностью 20-60 ч. Установлено, что основными процессами, происходящими в системе карбонат-сера, являются перекристаллизация карбоната в расплаве серы (1050-1350 °С), генерация высококальциевого карбонатного расплава с растворенной серой (от 5.0 до 6.5 мас. %) (1450-1550 °С), а также перекристаллизация графита и начальная стадия роста алмаза (1550 °С) в этом расплаве. Продемонстрировано, что взаимодействие карбонат-пирит сопровождается перекристаллизацией карбонатов и пирита (1050-1250 °С), формированием двух несмешивающихся расплавов - сульфидного с растворенным кислородом и карбонатного с растворенной серой (1.7-2.5 мас. %) (1350-1550 °С), а также образованием графита и ростом алмаза на затравочных кристаллах (1550 °С). Показано, что растворимость серы в карбонатных расплавах возрастает с температурой, что сопровождается снижением концентраций CaO (± FeO), а также повышением концентраций MgO. В результате проведенных исследований впервые определено, что расплавы щелочноземельных карбонатов способны растворять до 6.5 мас. % серы и в условиях литосферной мантии являются вероятными ее концентраторами.

KW - ВЫСОКОБАРИЧЕСКИЙ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ

KW - ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ,

KW - КАРБОНАТНЫЙ РАСПЛАВ

KW - СУЛЬФИДНЫЙ РАСПЛАВ

KW - РАСТВОРИМОСТЬ СЕРЫ

KW - МАНТИЙНЫЙ МЕТАСОМАТОЗ

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=50473926

UR - https://www.mendeley.com/catalogue/63af381b-02f3-3831-9f32-09ec0c039207/

U2 - 10.15372/gig2022137

DO - 10.15372/gig2022137

M3 - статья

VL - 64

SP - 479

EP - 493

JO - Геология и геофизика

JF - Геология и геофизика

SN - 0016-7886

IS - 4

M1 - 2

ER -