Тиетта. 2009, N 3 (9).
5 избыточных и индифферентных компонентов также широко используются при построении диаграмм состояния многокомпонентных систем [6, 7, 9, 13, 14]. Эти приёмы уменьшения ком- понентности систем расширяют возможности физико-химической петрологии. Довольно часто бывает так, что для построе ния диаграммы не хватает необходимых данных (эксперимент, термодинамические свойства ком понентов), тогда можно построить качественную или полуколичественную схему, для чего доста точно знать (или задать) положение соответству ющих нонвариантных точек (точки) и уравнение реакции принадлежащих им (ей) моновариант- ных линий или их экспериментальное положение на Р-Т проекции. К Р-Т проекции строятся изо барические сечения также полуколичественного статуса. Такие полуколичественные диаграммы мультисистем становятся средством эффективно го прогноза всех возможных равновесий системы по ограниченным данным. Рассмотренные возможности теоретического моделирования и использование таких моделей при решении некоторых петрологических про блем покажем на примере четырёхкомпонент ной системы q (SiO2)-ne (NaAlSiO4)- kp (KAlSiO4)-aq (H2O). Вода здесь рассматривается как индиф ферентный компонент. Изобарические сечения строятся как проекции из водной вершины на основание тетраэдра - q-ne-kp. Эта система наи более известна в петрологии со времён Боуэна под названием остаточной петрогенетической системы [18]. Она долгое время оставалась извест ной только в виде изобарического сечения при 1 атм. Затем появились изобары 2 и 5 кбар водного давления [19, 23, 26, 28]. Очень важные данные по фазовым превращениям в двойной системе q-kp (+H2O) были получены экспериментально Скар- фом с соавторами [25]. Они позволили понять фе номен отсутствия лейцита в плутонических поро дах. Однако полная диаграмма состояния системы q-ne-kp-aq появилась в литературе только в 1998 г. [20]. На рисунке приведена такая диаграмма (в виде PH2O-T проекции и изобарических сече ний), в которой известные элементы собраны в общую согласованную схему. Используя её, мож но решать некоторые петрологические пробле мы, примеры которых приведены в работе [20]. Применение её при решении давних споров по петрогенезису магматических комплексов Хибин также оказалось эффективным. Практически все исследователи Хибин выво дили составы расплавов для всех пород массива из единого нефелин-сиенитового расплава как средневзвешенного состава массива. Но всеми же отмечались особенности пород центральной «дуги» (комплекс ийолитов-уртитов-ювитов- рисчорритов) от окружающих нефелиновых сиенитов. Сопоставительный анализ геологии, химического и минерального состава главных по родных комплексов Хибинского массива, рассчи танных исходных расплавов [3] с диаграммами состояния различных систем автора настоящей статьи свидетельствует о том, что расплавы ийо- литовой, малиньитовой, ювитовой и рисчорри- товой субфаз невозможно получить процессами подкоровой кристаллизации из нефелинсиенито- вого расплава, соответствующего средней пробе по массиву. Хотя говорилось также об особом по ложении фигуративных точек пород централь ной дуги на изобарах в 1 атм и 1 кбар водного дав ления системы q-ne-kp , тем не менее упускалось главное принципиальное отличие этих пород — их меньшая насыщенность кремнезёмом, которая и определила все их особенности в сравнении с хибинитами и фойяитами. Последние характери зуются ne-нормативной степенью насыщенности кремнезёмом, а породы комплекса ийолитов- уртитов-ювитов-рисчорритов — lc-нормативной, и поэтому их фигуративные точки на диаграмме состояния системы q-ne-kp-aq (рис.) будут попадать в разные минальные субсистемы: ne-нормативные составы в субсистему ab-or-ne, а lc-нормативные — в субсистему or-lc-ne. Из-за этого они имеют разный порядок кристаллизации, разные струк турные особенности, разный минеральный состав и состав минералов. Ne-нормативные составы за канчивают кристаллизацию Ne+Cpx+Kfs+Ab ас социацией, а lc-нормативные — Ne+Cpx+Kls+Kfp ассоциацией. Пойкилитовая структура рисчор- ритов обусловлена обогащением конечной эв тектики Kfs, т.е. к концу кристаллизации состав расплава приближался к составу калишпата. Различие же калишпатов ne- и lc-нормативных пород определяется составом соответствующих субсистем. В ne-нормативной субсистеме имеет ся альбитовый минал, который в Kfs образует с ортоклазовым миналом твёрдый раствор различ ной степени растворимости, а в lc-нормативной субсистеме альбитового минала нет. Здесь вместо него имеется лейцитовый минал и минерал, кото рый при высоком давлении воды (больше 4 кбар) замещается ассоциацией Kfs+Kls. Некоторые ис следователи, главным образом минералоги [2, 12, 16], пойкилитовую структуру (по их мнению, пойкилобластовую) и малонатриевость калиш- пата в рисчорритах считают характерным при знаком их метасоматического происхождения, отвергая также все явно магматические признаки образования ийолит-уртит-ювит-рисчорритового комплекса, приводимые в работах [1, 3, 11]. Естественен вопрос: могли ли такие разные по роды образоваться из одного магматического рас плава? Или, по-другому: может ли расплав одной минальной субсистемы перейти в другую ми- нальную субсистему? Ответ: может, но при отсут
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz