Вестник Кольского научного центра РАН. 2012, №1.
Их принадлежность к одной магматической серии не очевидна, так как определяется только уникальностью состава пород пространственно разобщенных даек и близким временем их образования на завершающей стадии палеопротерозойского рифтогенного толеитового магматизма. В глобальном масштабе ультракалиевые магнезиальные породы представлены группой геологически родственных магматических серий: лампроитовой, камафугитовой и лейцититовой. На рисунке 4 точки кольских лампрофиров показаны на фоне поля составов ультракалиевых щелочных пород наиболее изученных вулканических провинций мира [30-34]. Совершенно определенно кольские высококалиевые лампрофиры и ультракалиевые породы лампроитовой, камафугитовой и лейцититовой серий, различающиеся по степени насыщенности кремнеземом и уровню щелочности, представляют близкие по условиям образования исходные магмы. Роднит их уникальное сочетание высокой магнезиальности пород, резкой обогащенности их калием и другими несовместимыми элементами и деплетированность танталом и ниобием. Ультракалиевый магматизм имеет постколлизионный характер и отражает начальные процессы рециклинга корового материала в мантии [32]. Распределение точек состава щелочных пород вдоль трендов на обсуждаемом рисунке не столь компактно, как в толеитовых сериях, однако и в них отчетливо проявляются излом трендов и изменение направления эволюции, связанные с вступлением в кристаллизацию минералов Fe-Ti реакционного ряда, и различается положение начальных точек трендов, позволяющее судить о составе родоначальных расплавов. В интрузивных сериях тренды состава кумулатов и жидкостей, из которых они образуются, совмещены. Вступление в кристаллизацию Fe-Ti минералов изменяет направление эволюции жидкости и кумулат, определяющий новое направление фракционноцй кристаллизации, не может лежать на начальном отрезке тренда - он лежит в стороне от тренда фракционирования жидкости в створе конечного его отрезка (точки, отмеченные кругами на рис. 4). Принципиальное различие трендов эволюции состава пород щелочных и толеитовых серий на диаграмме определяется разным составом тройной эвтектики пироксен-титаномагнетит-полевой шпат при атмосферном давлении. Эвтектика с плагиоклазом, характерная для толеитовых расплавов, содержит сопоставимые доли эвтектических фаз, что определяет расположение поля таких эвтектик в центральной части диаграммы. Конечная эвтектика щелочных -*-расплавов несоизмеримо обогащена фельдшпатоидными фазами и ее точки располагаются у вершины Al тройной диаграммы. По этой причине петрохимические тренды толеитовых серий заканчиваются в центральной части диаграммы, а кристаллизационное фракционирование пикритоидных щелочных магм разной глубинности ничем не ограничено и доходит до образования существенно лейкократовых пород - фонолитов и сиенитов. Соответственно конечные отрезки трендов щелочных серий заканчиваются у вершины Al обсуждаемой диаграммы. Обсуждение результатов Построенную по экспериментальным данным для давлений 1-22.5 ГПа петрохимическую диаграмму сухого плавления перидотита можно использовать для оценки состава первичных магм большинства вулканических серий и условий их образования в мантии. Для каждой вулканической серии (рис. 5) находится точка на одной из нисходящих линий плавления перидотита, представляющая ее первичную магму. Принципы выбора такой точки на диаграмме, обсуждаются ниже. Механизм сегрегации расплава Степень плавления пиролита изменяется с температурой непрерывно, но жидкость способна отделяться от материнского субстрата только при определенном ее содержании. Первичные магмы щелочных серий образуются при очень низкой степени плавления мантийного субстрата. Это одно из главных условий предельного обогащения щелочных пород несовместимыми рассеянными элементами. Сегрегация такого расплава происходит по механизму типа фильтр-прессинг. Экспериментально он воспроизведен высачиванием фракционированного интерстициального расплава в скважины, бурившиеся в застывшей корке лавового озера Алаэ на Гавайях [35]. В современной трактовке его можно определить как процесс коалесценции расплава в фрактальную систему магмоводов. Этот механизм отделения расплава разработан при геологическом изучении жил дунитов и габбро в перидотитах офиолитов. Он работает при низкой степени плавления, когда мантийный субстрат сохраняет способность к образованию трещин [36]. Минимальной степени плавления на рисунке 5 соответствует линия 2% плавления перидотита. Точка пересечения 121
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz