Метасоматическое взаимодействие несмесимых карбонатитовых и алюмосиликатных расплавов с природными перидотитами и эклогитами на глубинах 100-200 км применительно к генезису и рудоносности щелочных карбонатитовых комплексов: экспериментальное исследование. Этап 1 (промежуточный)

По результатам исследования опубликованы три научные публикации в журналах Q1. Экспериментально исследованы фазовые взаимоотношения в системе лерцолит + K-Сa-Mg-Fe карбонатные расплавы с Ca# 10, 20, 30, 40 при 6 ГПа и 950-1500 °С. Установлено, что при 6 ГПа и 1100-1400 °С K-Сa-Mg-Fe карбонатный расплав с Ca# 29-35 находится в равновесии с гранатовым лерцолитом, а расплавы с Ca# ≤ 20 и ≥ 40 находятся в равновесии с гарцбургитом и верлитом соответственно. В тоже время, взаимодействие лерцолита с натровым карбонатным расплавом с Ca# 10, 20, 30, 40 при 6 ГПа и 1100-1200 °С приводит к верлитизации. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2022.117395 Экспериментально изучены фазовые взаимоотношения и реакции плавления в эклогит-карбонатных системах (системы Ecl-N38, Ecl-K39) при 6 ГПа и 1100-1200 °С. Полученные результаты свидетельствуют о том, что щелочно- карбонатные расплавы, напоминающие карбонатно-хлоридные высокоплотные флюиды в алмазах, устойчивы в равновесии с базитовыми породами при температурах, соответсвующих геотермам субдукционной плиты, континентальной литосферы и астеносферы на глубине 200 км. Проведены эксперименты в системе лерцолит + CO2-содержащий фонолитовый расплав + K-Сa-Mg-Fe карбонатный расплав при 6 ГПа в интервале 1200-1500 °С. Выяснено, что взаимодействие лерцолита с несмесимыми фонолитовым и низкомагнезиальным карбонатным расплавами, образующимися при плавлении карбонатизированного метапелита, сопровождается реакцией с образованием ортопироксена и пиропа, в результате которой фонолитовый расплав расходуется, а карбонатный расплав становится высокомагнезиальным. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2022.106615 Экспериментально изучено взаимодействие гранатового лерцолита и эклогита с CO2-содержащим фонолитовым расплавом (Lhz/Ecl+20wt%L(S)) при 6 ГПа и 1200-1500 ⁰C. В результате было показано, что в случае с лерцолитом такое взаимодействие сопровождается реакцией, в результате которой SiO2 и Al2O3 фонолитового расплава реагируют с оливином с образованием ортопироксена и граната, в то время как K2O и CO2 поглощаются сосуществующим карбонатным расплавом. А в случае с эклогитом фонолитовый расплав полностью расходуется на образование клинопироксена, граната и карбонатного расплава, который существует во всем исследуемом интервале температур. Экспериментально изучены P-T области стабильности фонолитового расплава L(S) и двух расплавов L(S)+L(C) при 3, 4.5 и 6 ГПа и 1050-1500 °С. Показано, что фонолитовый расплав устойчив только при 6 ГПа выше 1350 °С, карбонатный расплав стабилен при температурах ниже 1100 °С при 3 и 4.5 ГПа и ниже 1250 °С при 6 ГПа, а P-T область стабильности карбонат-силикатной несмесимости заключена между ними. Начато исследование системы эклогит + щелочной воднокарбонатный расплав. Полученные данные будут использованы в качестве задела для исследования взаимодействия природных эклогитов и лерцолитов c щелочными воднокарбонатными расплавами/флюидами на следующем этапе проекта. https://doi.org/10.1016/j.gr.2021.10.016