Вестник Кольского научного центра РАН. 2012, №1.

На рисунке 5 точки расплавов, равновесных с гранатом в мантийном субстрате, располагаются на конечных отрезках нисходящих линий плавления пиролита при давлении 3 ГПа и выше. Мантийные жидкости в равновесии с гранатом при уменьшении степени плавления обогащаются щелочами относительно глинозема (то есть увеличивается их щелочность) и легкими редкоземельными элементами (РЗЭ) и обедняются тяжелыми. При степени плавления 25% граната в твердом остатке в несколько раз меньше чем равновесной с ним жидкости, поэтому породы коматиитбазальтовой, пикритовой и ферропикритовой толеитовых серий слабо обогащены легкими РЗЭ. При степени плавления меньше 2% граната в мантийном субстрате в десятки и сотни раз больше, чем жидкости, поэтому первичные магмы щелочных серий имеют коэффициент агпаитности больше единицы и резко обогащены легкими РЗЭ - отношение (La/Yb)Nможет достигать 200. Показательно различие состава базальтов СОХ и пород щелочных серий. Их родоначальные расплавы отделяются от мантийного субстрата при одинаково низкой степени его плавления, но на разной глубине. Базальты СОХ относятся к толеитовой серии и деплетированы легкими РЗЭ. Щелочные породы недосыщены кремнеземом, имеют коэффициент агпаитности больше единицы, и очень сильно обогащены легкими РЗЭ и другими некогерентными элементами. Это связано только с тем, что в первом случае при отделении мантийного расплава от субстрата вместо граната в твердом остатке представлен плагиоклаз. Недосыщенность щелочных пород кремнеземом связана с присутствием граната в твердом остатке косвенно через давление. При высоком давлении поле устойчивости пироксена расширяется, а кристаллизация этого минерала вместо оливина ведет к снижению содержания кремнезема в остаточном расплаве. Еще большую роль играет гранат в определении состава пород ультракалиевых магматических серий и кимберлитов. Петрохимические тренды этих серий начинаются на диаграмме в области достаточно высоких степеней плавления пиролита (рис. 5), и в то же время их породы сильно обогащены несовместимыми элементами. Такая ситуация согласуется с представлением об образовании ультракалиевых исходных магм в метасоматизированной над длительно погружавшимся литосферным слэбом субконтинентальной мантии [32]. Плавление корового вещества при высоком давлении происходит при преобладании граната в твердом остатке. При низкой степени плавления могут появляться агпаитовые жидкости, сильно обогащенные некогерентными элементами. Такие богатые флюидами жидкости метасоматизировали мантию, обогащая ее калием и другими несовместимыми элементами. При равновесии только с гранатом они должны быть сильно обогащены также железом и титаном, ультракалиевые же породы бедны этими элементами и деплетированы Та и Nb относительно других некогерентных элементов. Поэтому в твердом остатке вместе с гранатом мог присутствовать ильменит или титаномагнетит. Тренды ультракалиевых серий вулканических пород на диаграмме Mg - (Fe+Ti) - Al (рис. 5) пересекают линию 2% плавления мантийного перидотита и не выходят за линию 25% плавления, но установить точки ультракалиевых первичных магм и определить условия образования последних на диаграмме невозможно. Точки состава алмазоносных оливиновых лампроитов располагаются на рисунке 6 рядом с точкой ферропикритового родоначального расплава. Однако щелочная лампроитовая и толеитовая ферропикритовая магмы явно разноглубинные, так как с породами только первой из них связаны проявления алмазов. Кроме того, тренды двух серий на диаграмме необъяснимо отличаются по наклону. Пологий наклон тренда серий ультракалиевых вулканитов не согласуется с механизмом фракционной кристаллизации высокомагнизиального расплава. Из этого следует, что состав метасоматизированной мантии над субдукцируемым литосферным слэбом настолько сильно отличается от однородного пиролита, что диаграмма, построенная на экспериментах по его плавлению, не позволяет оценивать условия образования и эволюции ультракалиевых мантийных магм. Заключение Диаграмма Mg - (Fe+Ti) - Al - особенная петрохимическая диаграмма. Она позволяет проводить петрохимический анализ на основе принципа реакционных рядов минералов Боуэна. С одной стороны, это развивает сам принцип, распространяя его действие на сферу глубинного магмогенеза и дополняя реакционные ряды высокобарическими фазами, с другой - позволяет анализировать мантийный магматизм с точки зрения взаимоотношений не отдельных минеральных фаз, а их родственных групп. Такая генерализация позволяет в двухмерном изображении исследовать причинно-следственные связи между составом жидкости, фазовым составом, давлением и степенью плавления мантийных расплавных систем, завуалированные взаимоотношениями множества фаз на других петрохимических и фазовых диаграммах. Диаграмма Mg - (Fe+Ti) - Al обладает суммарной 126