Плавление в условиях верхней мантии

• Дата: 2011
• Автор: Усенко, О.В.
• Формат: Стаття
• Мова: Russian
• Опубліковано: Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України 2011
• Назва видання: Геофизический журнал
• Онлайн доступ: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/97098
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Цитувати: Плавление в условиях верхней мантии / О.В. Усенко // Геофизический журнал. — 2011. — Т. 33, № 4. — С. 100-116. — Бібліогр.: 38 назв. — рос.

Сучасні петрологічні моделі описують процес плавлення як термодинамічно рівноважний. Показано, що ініціальне плавлення можливе на глибині не менше 220 км. Фазові діаграми, побудовані за результатами експериментальних досліджень плавлення лерцоліту мантії, демонструють ефекти, недопустимі для процесу, що проходить в рівноважних умовах. Так, у різних експериментах зафіксовано відмінність температур початку плавлення, складу розплаву і ступеня плавлення (за певного тиску) для зразків близького складу. В усіх експериментах спостерігається скорочення температурного інтервалу між солідусом і ліквідусом з підвищенням тиску. Обґрунтовано припущення, що при P~3 ГПа різко змінюється поводження (характер взаємодій, напрямок перебігу реакцій) системи кристал—розплав, а власне процес плавлення супроводжується підвищенням окиснювального потенціалу внаслідок виділення вільного кисню. Чим вищий тиск, тим інтенсивніший процес. Утворюються несилікатні хімічно активні компоненти. Вони вибірково взаємодіють з кристалами лерцоліту. Склад нових приростів розплаву залежить від складу перших порцій рідини. У запропонованому описі плавлення в PT-умовах мантії — це не лише фазовий перехід, а й початок ланцюжка фізико-хімічних процесів, які супроводжуються вивільненням активних компонентів (у тому числі несилікатних флюїдів), їх дією на кристалічні ґратки мінералів і зв’язуванням у нові сполуки. В процесі їх взаємодії з кристалічними ґратками мінералів у PT-умовах мантії утворюється електрохімічна система, поводження якої не є рівноважним. Опис плавлення, що відбувається за тиску 7 ГПа, за допомогою фазових реакцій неправомочний, тому що має включати утворення (перетворення) глибинного флюїду та його вибіркову взаємодію з кристалами лерцоліту.