Вестник Кольского научного центра РАН. 2012, №1.

Представленная диаграмма является петрохимическим дополнением к P-T диаграмме фазового состояния перидотитового расплава (рис. 2б). Жирная ломаная линия на нем обобщает фазовые границы, на которых в равновесие с расплавом вступает минерал второго реакционного ряда. Определяющими на ней являются точки касания линий ликвидуса и солидуса. В точках касания с линией ликвидуса происходит обращение порядка кристаллизации реакционных рядов минералов, а в точке касания с линией солидуса - перемена знака корреляции состава котектики с давлением. Нисходящие линии плавления перидотита на рисунке 2а представляют собой развертки по составу жидкости изобарических температурных срезов от ликвидуса до солидуса диаграммы рисунка 2б. В точках смены порядка кристаллизации фаз из расплава одновременно кристаллизуются минералы разных реакционных рядов. Следовательно, отрезки котектической кристаллизации при давлении 14 и 22.5 ГПа начинаются в точке состава исходного перидотита, то есть траектории его плавления при этих давлениях совпадают. При давлении 15.5 ГПа первым на линии ликвидуса оказывается гранат, поэтому нисходящая линия плавления для этого давления на рисунке 2а начинается в точке исходного состава, а ее конечный отрезок располагается правее. Судя по рисунку 2б, нисходящие линии плавления для давлений 14-22.5 ГПа на рисунке 2а собраны в узкий пучок между линиями 14 и 15.5 ГПа. Это означает, что при высоком давлении состав расплава слабо зависит от давления и определяется в основном температурой и связанной с ней степенью плавления перидотита. К сожалению, состав расплава вблизи температуры солидуса пиролита экспериментально изучен только в одной точке при давлении 1 ГПа [2]. Для экспериментального подтверждения полученной схемы магмогенеза не хватает состава жидкостей со степенью плавления перидотита при высоком давлении, приближающейся к 2%. Предлагаемая диаграмма плавления перидотита, как и P-T диаграмма, устанавливает причинно­ следственную связь фазового состава, правда в обобщенном виде, с P-T параметрами системы. Однако главным ее достоинством является включение в систему этих связей состава равновесной жидкости. Давление определяет на диаграмме состав котектики плагиоклаз (гранат) - Fe-Mg силикат и глиноземистость расплава, а температура - степень плавления и железистость выплавляемой жидкости. Необходимо подчеркнуть, что состав расплава зависит от степени плавления перидотита, которая связана с реальной температурой, а не оценками последней, то есть ошибка в оценке температуры в опыте не влияет на положение точек состава экспериментальных жидкостей на диаграмме. Петрохимическая природа диаграммы дает возможность анализировать на ней тренды реальных вулканических серий в свете предлагаемой аппроксимации экспериментальных данных. Главными отправными пунктами для ее построения послужили состав пиролита и экспериментальных котекик Fe-Mg силикат - плагиоклаз (гранат) при разных давлениях [2, 6, 10]. Данные этих авторов выбраны потому, что достигнутые ими степени плавления достаточны для характеристики составов названной котектики при давлениях от 1 до 22.5 ГПа. В подавляющем большинстве экспериментов по плавлению перидотитов низкие степени плавления не достигнуты и их результаты характеризуют только полибарический тренд состава расплавов, равновесных с Fe-Mg силикатами. Большинство экспериментов выполнено на стартовых составах, характеризующих мантийный пиролит [2, 6, 11], такой как KR4003 [10] и KLB-1 [5, 7). Принятый в модели тренд проведен через пиролит MM3 и точку 2% выплавки из него при давлении 1 ГПа [2]. Положение этой краеугольной для модели мантийного магмогенеза точки требует специального обсуждения, так как высказаны сомнения в корректности эксперимента, в котором получена выплавка, сильно пересыщенная кремнеземом [13]. Представляется, что точка состава выплавки лежит на линии Fe-Mg тренда вблизи точки реверсии, которой он заканчивается. К этой точке стремятся результаты и других авторов, выполнявших эксперименты при давлении 1 ГПа [7-9, 11, 14]. Близость выплавки, полученной Бейкером, по составу котектике плагиоклаз - Fe-Mg силикат подтверждает эксперимент по двустадийному фракционному плавлению пиролита при давлении 1 ГПа [15]. В опыте SV24 при температуре 1090° (рис. 1) ими получен высокоглиноземистый расплав, равновесный с плагиоклазом и пироксеном. При более высокой температуре жидкости равновесны только с Fe-Mg силикатами. В системе CaO - MgO - Al2O3 - SiO2 котектика оливин-плагиоклаз имеет максимум содержания глинозема при давлении около 1 ГПа [16]. Выплавка Бейкера представляет такой максимум в системе природного пиролита. Петрохимическая диаграмма плавления перидотита построена по данным “сухих” экспериментов. Предварительный анализ с ее помощью результатов плавления перидотита с участием воды [17, 18] показал, что добавка воды снижает давление, при котором получаются выплавки данного состава, не изменяя общей закономерности вариаций состава равновесной 118