1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Доклады Российской академии наук. Науки о Земле
  4. T. 507, № 2, 2022

Доклады Российской академии наук. Науки о Земле, 2022, T. 507, № 2, стр. 253-261

Частичное плавление беcплагиоклазового гранат-двуслюдяного метапелита как модель образования ультракалиевых кислых магм в условиях континентальной коры

А. С. Митяев 1, 2, *, О. Г. Сафонов 1, 2, 3, Д. А. Варламов 1, Д. Д. ван Ринен 3, А. А. Сердюк 1, академик РАН Л. Я. Аранович 4, 1

1 Институт экспериментальной минералогии им. академика Д.С. Коржинского Российской академии наук
Черноголовка, Россия

2 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Москва, Россия

3 Департамент геологии, Университет Йоханнесбурга
Йоханнесбург, ЮАР

4 Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской академии наук
Москва, Россия

* E-mail: classic_ten@mail.ru

Поступила в редакцию 15.08.2022
После доработки 22.08.2022
Принята к публикации 25.08.2022

Аннотация

С целью изучения образования ультракалиевых гранитных расплавов типа S в условиях континентальной коры проведены эксперименты по частичному плавлению гранат-двуслюдяного метапелита (с акцессорными апатитом и ильменитом), не содержащего плагиоклаз, при давлениях 6, 10 и 15 кбар в температурном интервале 700–900°C. Плавление породы определяется рядом реакций перитектического плавления, в зависимости от давления, и начинается при температуре между 750 и 800°С при 6 кбар, около 800°С при 10 кбар и около 850°C при 15 кбар, отражая положительный dP/dT-наклон солидуса. Указанные РТ-условия плавления, составы минеральных ассоциаций и гранитных расплавов, появляющихся при плавлении метапелита без плагиоклаза, близки к тем, что образуются при плавлении плагиоклазсодержащих двуслюдяных ассоциаций. Однако главная характеристика состава расплава, образующегося при плавлении метапелита, не содержащего плагиоклаз, – это высокое содержание K2O (7–8 мас. %) при отношении K2O/Na2O > 8–10. Эти характеристики близки к составам ультракалиевых риолитов типа S, образующихся в тектонических обстановках растяжения.

Ключевые слова: лейкократовые граниты, аляскиты, ультракалиевые риолиты, континентальная кора, анатексис, гранат-двуслюдяной метапелит, дегидратационное плавление, эксперимент

Список литературы

  1. Patiño Douce A.E., Harris N. Experimental constraints on Himalayan anatexis // Journal of Petrology. 1998. V. 39. № 4. P. 689–710.

  2. Patiño Douce A.E., Johnston A.D. Phase equilibria and melt productivity in the pelitic system: implications for the origin of peraluminous granitoids and aluminous granulites // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1991. V. 107. P. 202–218.

  3. Castro A., Corretgé G. L., El-Biad M., El-Hmidi H., Fernandez C., Patiňo Douce A. E. Experimental constraints on Hercynian anatexis in the Iberian Massif, Spain // Journal of Petrology. 2000. V. 41. P. 1471–1488.

  4. Pickering J.M., Johnston D.A. Fluid-absent melting behavior of a two-mica metapelite: experimental constraints on the origin of Black Hills granite // Journal of Petrology. 1998. V. 39. P. 1787–1804.

  5. Vielzeuf D., Holloway J.R. Experimental determination of the fluid-absent melting relations in the pelitic system // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1988. V. 98. P. 257–276.

  6. Le Breton N., Thompson A.B. Fluid-absent (dehydration) melting of biotite in metapelites in the early stages of crustal anataxis // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1988. V. 99. P. 226–237.

  7. Weinberg R.F., Hasalová P. Water-fluxed melting of the continental crust: A review // Lithos. 2015. V. 212. P. 158–188.

  8. Gao P., Zheng Y.F., Zhao Z.F. Experimental melts from crustal rocks: a lithochemical constraint on granite petrogenesis // Lithos. 2016. V. 266. P. 133–157.

  9. McDermott F., Harris N.B.W., Hawkesworth C.J. Geochemical constraints on crustal anatexis: a case study from the Pan-African Damara granitoids of Namibia // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1996. V. 123. № 4. P. 406–423.

  10. Ding H., Zhang Z., Dong X., Yan R., Lin Y., Jiang H. Cambrian ultrapotassic rhyolites from the Lhasa terrane, south Tibet: evidence for Andean-type magmatism along the northern active margin of Gondwana // Gondwana Research, 2015. V. 27 (4). 1616–1629.

  11. Sharma K.K. Malani magmatism: an extensional lithospheric tectonic origin // Special Papers, Geological Society of America. 2005. V. 388. P. 463–476.

  12. Dokuz A., Külekçi E., Aydınçakır E., Kandemir R., Alçiçek M.C., Pecha M.E., Sünnetçi K. Cordierite-bearing strongly peraluminous Cebre Rhyolite from the eastern Sakarya Zone, NE Turkey: constraints on the Variscan Orogeny // Lithos. 2017. V. 278. P. 285–302.

  13. Cesare B., Ferrero S., Salvioli-Mariani E., Pedron D., Cavallo A.“Nanogranite” and glassy inclusions: the anatectic melt in migmatites and granulites // Geology. 2009. V. 37. P. 627–630.

  14. Bohlen S.R., Wall V.J., Boettcher A.L. Experimental investigations and geological applications of equilibria in the system FeO–TiO2–Al2O3–SiO2–H2O // American Mineralogist. 1983. V. 68. № 11–12. P. 1049–1058.

  15. Hsu L.C. Selected phase relationships in the system Al–Mn–Fe–Si–OH: A model for garnet equilibria // Journal of Petrology. 1996. V. 9. № 1. P. 40–83.

  16. Pichavant M., Montel J.M., Richard L.R. Apatite solubility in peraluminous liquids: Experimental data and an extension of the Harrison-Watson model // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1992. V. 56. № 10. P. 3855–3861.

  17. Petö P. An experimental investigation of melting relations involving muscovite and paragonite in the silica-saturated portion of the system K2O–Na2O–Al2O3–SiO2–H2O to 15 kb total pressure // Progress in Experimental Petrology. 1976. V. 3. P. 41–45.

  18. Storre B. Dry melting of muscovite+quartz in the range PS=7 kb to PS=20 kb // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1972. V. 37. P. 87–89.

  19. Clemens J.D., Wall V.J. Controls on the mineralogy of S-type volcanic and plutonic rocks // Lithos. 1988. V. 21. P. 53–66.

  20. Safonov O.G., Aranovich L.Y. Alkali control of high-grade metamorphism and granitization // Geoscience Frontiers. 2014. V. 5. P. 711–727.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Доклады Российской академии наук. Науки о Земле

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал