Оценка условий кристаллизации ареального вулканизма Срединного хребта Камчатки (стр. 4 из 5)

Рисунок 17. На левом рисунке представлена гистограмма отклонений расчетных температур равновесия (по программе КОМАГМАТ 3.52) от экспериментальных (взятых из базы Inforex). Данное распределения отвечает нормальному (Гауссовскому) распределению. На правом рисунке гистограмма отклонений расчетного номера оливина Fo (по программе КОМАГМАТ 3.52) от экспериментального (взятых из базы Inforex). Данное распределение также описывается нормальным законом.

По результатом отбраковки получилась новая выборка в 140 составов. Зависимость константы распределения Kd^Fe-Mg(Ol-L) для этих составов от Mg# были нанесены на график. Из этого графика видно, что все значения Kd попали в достаточно узкий интервал 0.3-0.35. Если построить такую же зависимость для составов образцов ПК 02/20 и ПК 02/27, то они так же впишутся в этот интервал значений (рис. 18). Таким образом, можно привести еще один аргумент, в пользу равновесности полученных составов, что позволяет расценивать их, как достоверные оценки исходных составов расплавов.

Рисунок 18. На левом рисунке представлена гистограмма отклонений расчетных констант распределения Fe/Mg в Ol/Liq (по программе КОМАГМАТ 3.52) от экспериментальных данных (взятых из базы Inforex). Данное распределения отвечает нормальному (Гауссовскому) распределению. На правом рисунке показана зависимость распределение Kd от Mg#. Видно, что значения занимают достаточно узкий интервал значений Kd в пределах 0,3-0,5.

Рисунок 19. На левом графике показана зависимость Kd (по оси ординат) и Mg#(по оси абсцисс). На график нанесены значения для откорректированных составов расплавов из образцов ПК 02/20 и ПК 02/27. Серым цветом отмечена область равновесных значений Kd, полученная на основе статистической выборки из экспериментальной базы данных Inforex. Видно, что наши составы попадают в эту область значений. На правом графике показаны аналогичная зависимость Kd от Mg# но для исходных составов расплавов, видно, что только три состава попадают в нужную область.

Физико-химические условия кристаллизации.

Летучесть кислорода

Летучесть кислорода определялась по Ol-Sp геобарометру (Ballhaus et al., 1991). В результате получилось значение соответствующее буферному равновесию никель-бунзенит (NNO).

Температура

Модель Форда

В результате расчет равновесия оливин-расплав для коррекции составов расплавов по модели Форда, кроме равновесных составов, были получены оценки температуры кристаллизации, значения температур приведены в таблице 20. Среднее значение температуры 1208,35 0С.

Образец	Температура кристаллизации	Таблица 20. В таблице представлены расчетные величины температур равновесной кристаллизации, рассчитанные по модели Форда. Среднее значение равно температуры равно 1208,35 0С. Расчет велся для условий равновесия оливин - расплав, исходя из измеренных составов оливинов и сосуществующих с ними расплавных включений.
02/20 - 1	1220,00
02/20 - 2	1201,00
02/20 - 3	1206,00
02/20 - 4	1195,50
02/20 - 7	1218,00
02/27 - 12	1225,00
02/27 - 13	1193,00

Другой метод оценки температуры кристаллизации заключался в использовании программа КОМАГМАТ 3.52 (2000). Проводилось моделирование равновесной кристаллизации исходного расплава, при различных значениях давления и содержания воды в системе, которые корректировались для достижения Ol-Pl котектики. Первый расчет равновесной кристаллизации проводилось для условий атмосферного давления, буфера кислорода отвечающего NNO, и содержании воды 0 мас.%. В результате моделирования было выявлено, то что, система отвечает условиям субкотетической кристаллизации (Ol-Pl), но в тоже время видно, что для безводных условий, хорошей котектики не выходит, так как плагиоклаз начинает кристаллизоваться раньше, оливина. Предположительно, в системе наблюдается недостаток летучих, из-за различных величин dTпл/dPh₂o для оливина и плагиоклаза, с добавлением в систему воды, температура кристаллизации плагиоклаза падает быстрее температуры кристаллизации оливина. Следовательно, при добавлении воды крист,аллизация выйдет на котектику. Расчетное количество воды составило 0,2 мас. %, при этом давлении температура кристаллизации для усредненного состава расплава равнялась 1190 0C. Динамику изменения температуры кристаллизации хорошо видно из таблиц 21-34. В левой колонке представлены схемы кристаллизации для сухих систем с атмосферным давлением, а в правой для систем с содержанием воды 0,2 мас. % и давлении 1,3 кбар. Представленные графики отражают кристаллизацию от 0 до 45 процентов кристаллизующегося вещества. Видно, что система находится в области ликвидуса Ol-Pl, в сухих системах из составов ПК 02/20 1-4, ПК 02/27 13 сначала кристаллизуется плагиоклаз, а составах ПК 02/20 7 и ПК 02/27 12 первым кристаллизуется оливин.

Рисунок 21. Модель равновесной кристаллизации расплава ПК 02/20 -1 (от 1 до 45) при давлении p=0.1kbar и содержании воды 0 мас. %	Рисунок 22. Модель равновесной кристаллизации расплава ПК 02/20 -1 (от 1 до 45) при давлении p=1.3kbar и содержании воды 0.2 мас. %
Рисунок 23. Модель равновесной кристаллизации расплава ПК 02/20 -2 (от 1 до 45) при давлении p=0.1kbar и содержании воды 0 мас. %	Рисунок 24. Модель равновесной кристаллизации расплава ПК 02/20 -2 (от 1 до 45) при давлении p=1.3kbar и содержании воды 0.2 мас. %
Рисунок 25. Модель равновесной кристаллизации расплава ПК 02/20 -3 (от 1 до 45) при давлении p=0.1kbar и содержании воды 0 мас. %	Рисунок 26. Модель равновесной кристаллизации расплава ПК 02/20 -3 (от 1 до 45) при давлении p=1.3kbar и содержании воды 0.2 мас. %
Рисунок 27. Модель равновесной кристаллизации расплава ПК 02/20 -4 (от 1 до 45) при давлении p=0.1kbar и содержании воды 0 мас. %	Рисунок 28. Модель равновесной кристаллизации расплава ПК 02/20 -4 (от 1 до 45) при давлении p=1.3kbar и содержании воды 0.2 мас. %
Рисунок 29. Модель равновесной кристаллизации расплава ПК 02/20 -7 (от 1 до 45) при давлении p=0.1kbar и содержании воды 0 мас. %	Рисунок 30. Модель равновесной кристаллизации расплава ПК 02/20 -7 (от 1 до 45) при давлении p=1.3kbar и содержании воды 0.2 мас. %
Рисунок 31. Модель равновесной кристаллизации расплава ПК 02/27 -12 (от 1 до 45) при давлении p=0.1kbar и содержании воды 0 мас. %	Рисунок 32. Модель равновесной кристаллизации расплава ПК 02/27 -12 (от 1 до 45) при давлении p=1.3kbar и содержании воды 0.2 мас. %
Рисунок 33. Модель равновесной кристаллизации расплава ПК 02/27 -13 (от 1 до 45) при давлении p=0.1kbar и содержании воды 0 мас. %	Рисунок 34. Модель равновесной кристаллизации расплава ПК 02/27 -13 (от 1 до 45) при давлении p=1.3kbar и содержании воды 0.2 мас. %
Рисунок 35. Модель равновесной кристаллизации расплава, усредненного состава (от 1 до 45) при давлении p=0.1kbar и содержании воды 0 мас. %	Рисунок 36. Модель равновесной кристаллизации расплава, усредненного состава (от 1 до 45) при давлении p=1.3kbar и содержании воды 0.2 мас. %

Давление