Экспериментальное исследование взаимодействия карбонатов с восстановленными перидотитами и эклогитами, содержащими металлическое железо, при P-T параметрах верхней мантии Земли.

Для мантии на глубинах свыше 250 км характерны окислительно-восстановительные условия c fO2, достигающей значений буфера Fe–FeO (IW) (Frost, McCammon, 2008). Выделение металлического железа (Fe) происходит в результате реакции диспропорционирования в гранате, пироксене и бриджманите (Frost, McCammon, 2008). Находки Fe, а также карбидов в виде включений в алмазах (Smith et al 2016) хорошо согласуются с данной концепцией. Вместе с тем, в зонах субдукции в мантию поступает большое количество карбонатов, область стабильности которых на 2 log единицы выше буфера IW. Совокупность этой информации указывает на высокую гетерогенность конвективной мантии по окислительно-восстановительным условиям, наличие которой ведёт к протеканию окислительно-восстановительных реакций. В рамках проекта планируется изучить взаимодействие CaCO3 и MgCO3 с Fe в сложных системах перидотитового и эклогитового составов. Впервые будут изучены системы CaCO3-перидотит-Fe, CaCO3-эклогит-Fe и MgCO3-перидотит-Fe, MgCO3-эклогит-Fe при 6-10 ГПа и 900-1400°С. Использование послойной загрузки реагентов в экспериментах с различной длительностью и температурой позволит установить механизмы протекающих взаимодействий. За 2018 г. были поставлены эксперименты в системе CaCO3-перидотит-Fe и CaCO3-эклогит-Fe при 6-10 ГПа и 900-1400°С. Полученные образцы проанализированы методами Раман-спектроскопии и сканирующей электронной микроскопии. Результаты опубликованы в виде тезисов на научной конференции, подготовлена статья.