|
10,45
|
3,49
|
0,99
|
0,54
|
0,07
|
1193,00
|
|
Таблица 13. В данной таблице
представлены результаты пересчета составов исходных расплавов из составов
расплавных включений, также в таблице представлены расчетные температуры
кристаллизации для каждого состава.
|
Составы стекол
в расплавных включениях и полученные оценки составов расплавов нанесены на
следующие диаграммы в координатах Al2O3-SiO2, TiO-SiO2, K2O-SiO2.
Из диаграмм видно, что составы расплавов можно разделить на две группа (также
видно, что в целом и составы стекол, тоже делятся на две группы, за исключением
некоторых отскоков). Первая группа отвечает более высоким содержаниям Al2O3
и более низким содержаниям K2O и TiO, вторая же группа наоборот
содержит в целом меньше Al2O3, но больше K2O и
TiO. Интересно отметить тот факт, что в среднем номера оливинов для этих
включений сильно не различаются. То есть различные содержания, например, TiO в
расплаве нельзя объяснить эволюцией расплава, так как, при разнице в содержании
2-3 раза, номер оливина отличается больше, чем на 3-4 номера Fo.
|
|
Рисунок
14. На диаграмме представлено распределение составов в координатах Al2O3-SiO2.
Треугольниками и квадратами обозначены исходные измеренные составы для
образцов ПК-02/20 и ПК-02/27, кружки обозначают откорректированные составы
расплавов. На диаграмме видно, что составы можно разделить на две группы по
содержанию Al2O3
|
|
|
Рисунок
15. На диаграмме представлено распределение составов в координатах TiO-SiO2.
Треугольниками и квадратами обозначены исходные измеренные составы для
образцов ПК-02/20 и ПК-02/27, кружки обозначают откорректированные составы
расплавов. На диаграмме видно, что составы можно разделить на две группы по
содержанию TiO2
|
|
|
Рисунок
16. На диаграмме представлено распределение составов в координатах K2O-SiO2.
Треугольниками и квадратами обозначены исходные измеренные составы для
образцов ПК-02/20 и ПК-02/27, кружки обозначают откорректированные составы
расплавов. На диаграмме видно, что составы можно разделить на две группы по
содержанию K2O
|
В качестве
другого критерия равновесия был рассмотрен коэффициент распределения Fe/Mg
между оливином и расплавом. KdFe-Mg(Ol-L) = (xFeO/xMgO)Ol
/ (xFeO/xMgO)L. Для выяснения диапазона
значений Kd в равновесных системах была использована база данных
петрографических экспериментов Inforex [Ariskin]. Была получена выборка (более
150 экспериментальных составов расплав-оливин) для оценки значений Kd. Выборка
составов удовлетворяла следующим условия: земные составы, с содержанием воды
0%, при атмосферном давлений (p < 0,1 kbar), с длительностью эксперимента
более 48 часов, содержания щелочей менее 5%, содержания магния от 5% до 15%.
Все составы из данной выборки были использованы в программе КОМАГМАТ 3.52 для
расчет равновесных пар оливин-расплав. Полученные данные сравнивались с
исходными экспериментальными данными. Как видно из графиков (рис. 17)
распределение отклонений расчетных и экспериментальных параметров (температура, номер оливина, Kd) отвечает нормальному закону распределения, за исключением
небольшого числа отскоков. Для дальнейшей работы все отклонения, превышающие 3
стандартных, были отбракованы. Результаты отбраковки представлены на
гистограммах распределения (см. рисунок 17)
|
|
|
|
Рисунок
17. На левом рисунке представлена гистограмма отклонений расчетных температур
равновесия (по программе КОМАГМАТ 3.52) от экспериментальных (взятых из базы
Inforex). Данное распределения отвечает нормальному (Гауссовскому)
распределению. На правом рисунке гистограмма отклонений расчетного номера
оливина Fo (по программе КОМАГМАТ 3.52) от экспериментального (взятых из базы
Inforex). Данное распределение также описывается нормальным законом.
|
По результатом
отбраковки получилась новая выборка в 140 составов. Зависимость константы
распределения KdFe-Mg(Ol-L) для этих составов от Mg# были нанесены
на график. Из этого графика видно, что все значения Kd попали в достаточно
узкий интервал 0.3-0.35. Если построить такую же зависимость для составов
образцов ПК 02/20 и ПК 02/27, то они так же впишутся в этот интервал значений
(рис. 18). Таким образом, можно привести еще один аргумент, в пользу
равновесности полученных составов, что позволяет расценивать их, как
достоверные оценки исходных составов расплавов.
|
|
|
|
Рисунок
18. На левом рисунке представлена гистограмма отклонений расчетных констант
распределения Fe/Mg в Ol/Liq (по программе КОМАГМАТ 3.52) от
экспериментальных данных (взятых из базы Inforex). Данное распределения
отвечает нормальному (Гауссовскому) распределению. На правом рисунке показана
зависимость распределение Kd от Mg#. Видно, что значения занимают достаточно
узкий интервал значений Kd в пределах 0,3-0,5.
|
|
|
|
|
Рисунок
19. На левом графике показана зависимость Kd (по оси ординат) и Mg#(по оси
абсцисс). На график нанесены значения для откорректированных составов
расплавов из образцов ПК 02/20 и ПК 02/27. Серым цветом отмечена область
равновесных значений Kd, полученная на основе статистической выборки из
экспериментальной базы данных Inforex. Видно, что наши составы попадают в эту
область значений. На правом графике показаны аналогичная зависимость Kd от
Mg# но для исходных составов расплавов, видно, что только три состава
попадают в нужную область.
|
Физико-химические
условия кристаллизации.
Летучесть
кислорода
Летучесть
кислорода определялась по Ol-Sp геобарометру (Ballhaus et al., 1991). В
результате получилось значение соответствующее буферному равновесию
никель-бунзенит (NNO).
Температура
Модель Форда
В результате
расчет равновесия оливин-расплав для коррекции составов расплавов по модели
Форда, кроме равновесных составов, были получены оценки температуры
кристаллизации, значения температур приведены в таблице 20. Среднее значение
температуры 1208,35 0С.
|
Образец
|
Температура кристаллизации
|
Таблица 20. В таблице представлены
расчетные величины температур равновесной кристаллизации, рассчитанные по
модели Форда. Среднее значение равно температуры равно 1208,35 0С.
Расчет велся для условий равновесия оливин - расплав, исходя из измеренных
составов оливинов и сосуществующих с ними расплавных включений.
|
|
02/20 - 1
|
1220,00
|
|
02/20 - 2
|
1201,00
|
|
02/20 - 3
|
1206,00
|
|
02/20 - 4
|
1195,50
|
|
02/20 - 7
|
1218,00
|
|
02/27 - 12
|
1225,00
|
|
02/27 - 13
|
1193,00
|
Другой метод
оценки температуры кристаллизации заключался в использовании программа КОМАГМАТ
3.52 (2000). Проводилось моделирование равновесной кристаллизации исходного
расплава, при различных значениях давления и содержания воды в системе, которые
корректировались для достижения Ol-Pl котектики. Первый расчет равновесной
кристаллизации проводилось для условий атмосферного давления, буфера кислорода
отвечающего NNO, и содержании воды 0 мас.%. В результате моделирования было
выявлено, то что, система отвечает условиям субкотетической кристаллизации
(Ol-Pl), но в тоже время видно, что для безводных условий, хорошей котектики не
выходит, так как плагиоклаз начинает кристаллизоваться раньше, оливина.
Предположительно, в системе наблюдается недостаток летучих, из-за различных
величин dTпл/dPh2o для оливина и плагиоклаза, с добавлением в
систему воды, температура кристаллизации плагиоклаза падает быстрее температуры
кристаллизации оливина. Следовательно, при добавлении воды крист,аллизация
выйдет на котектику. Расчетное количество воды составило 0,2 мас. %, при этом
давлении температура кристаллизации для усредненного состава расплава равнялась
1190 0C. Динамику изменения температуры кристаллизации хорошо видно из таблиц
21-34. В левой колонке представлены схемы кристаллизации для сухих систем с
атмосферным давлением, а в правой для систем с содержанием воды 0,2 мас. % и
давлении 1,3 кбар. Представленные графики отражают кристаллизацию от 0 до 45
процентов кристаллизующегося вещества. Видно, что система находится в области
ликвидуса Ol-Pl, в сухих системах из составов ПК 02/20 1-4, ПК 02/27 13 сначала
кристаллизуется плагиоклаз, а составах ПК 02/20 7 и ПК 02/27 12 первым
кристаллизуется оливин.
Главная