Плавление в условиях верхней мантии
© Усенко О.В.
Современные петрологические модели описывают процесс плавления как термодинамически равновесный.
В работе показано, что инициальное плавление возможно на глубине не менее 220 км. Фазовые диаграммы,
построенные по результатам экспериментальных исследований по плавлению лерцолита мантии, демонстрируют
эффекты, недопустимые для процесса, протекающего в равновесных условиях. Так, в разных экспериментах
фиксируется различие температур начала плавления, состава расплава и степени плавления (при одном давлении)
для образцов близкого состава. Во всех экспериментах наблюдается сокращение Т интервала между солидусом и
ликвидусом с повышением давления. В статье обосновано предположение, что при Р ~ 3 ГПа происходит резкое
изменение поведения (характера взаимодействий, направления протекания реакций) системы кристалл-расплав,
а сам процесс плавления сопровождается повышением окислительного потенциала вследствие выделения
свободного кислорода. Чем выше давление, тем интенсивнее процесс. Образуются несиликатные химически
активные компоненты. Они избирательно взаимодействуют с кристаллами лерцолита. Состав новых приращений
расплава зависит от состава первых порций жидкости. В предложенном описании плавление в РТ-условиях мантии - это
не только фазовый переход, но и начало цепочки физико-химических процессов, сопровождающихся высвобождением
активных компонентов (в том числе несиликатных флюидов), их воздействием на кристаллические решетки минералов
и связыванием в новые соединения. В процессе их взаимодействия с кристаллическими решетками минералов в
РТ-условиях мантии образуется электрохимическая система, поведение которой далеко от равновесного.
Описание плавления, протекающего при давлении 7 ГПа, с помощью фазовых реакций неправомочно, так как
должно включать образование (преобразование) глубинного флюида и его избирательное взаимодействие с
кристаллами лерцолита.
<<назад |
|
