Максимальная глубина ксенолитов, выносимых кимберлитaми, и тепловое состояние литосферы
Термобарометрическое изучение ксенолитов/ксенокристов из 39 кимберлитов Евразии, Африки и Северной Америки показало, что в большинстве случаев наиболее глубокий ксенолит (а значит, и все остальные) захватывается в пределах деплетированной литосферы. Из этого следует, что в согласии с петролого-гео...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Datum: | 2013 |
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2013
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85607 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Максимальная глубина ксенолитов, выносимых кимберлитaми, и тепловое состояние литосферы / О.В. Арясова, Я.М. Хазан // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 3. — С. 95–101. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859857403830337536 |
|---|---|
| author | Арясова, О.В. Хазан, Я.М. |
| author_facet | Арясова, О.В. Хазан, Я.М. |
| citation_txt | Максимальная глубина ксенолитов, выносимых кимберлитaми, и тепловое состояние литосферы / О.В. Арясова, Я.М. Хазан // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 3. — С. 95–101. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Термобарометрическое изучение ксенолитов/ксенокристов из 39 кимберлитов Евразии,
Африки и Северной Америки показало, что в большинстве случаев наиболее глубокий
ксенолит (а значит, и все остальные) захватывается в пределах деплетированной литосферы. Из этого следует, что в согласии с петролого-геохимическими данными источники кимберлитов располагаются вблизи деплетированной литосферы. По результатам термобарометрии установлено, что с увеличением референтного теплового потока на поверхности, характеризующего литосферную геотерму, глубина наиболее глубокого ксенолита уменьшается.
Термобарометричне вивчення ксенолiтiв/ксенокристiв iз 39 кiмберлiтiв Євразiї, Африки та
Пiвнiчної Америки показало, що в бiльшостi випадкiв найбiльш глибокий ксенолiт (а отже, й усi iншi) захоплюється в межах деплетованої лiтосфери. Звiдки випливає, що в узгодженнi з петролого-геохiмiчними даними джерела кiмберлiтiв розташовуються поблизу деплетованої лiтосфери. За результатами термобарометрiї також випливає, що зi збiльшенням референтного теплового потоку на поверхнi, який характеризує лiтосферну геотерму, глибина найглибшого ксенолiта зменшується.
Thermobarometry of xenoliths/xenocrysts from 39 kimberlites of Eurasia, Africa, and North America demonstrates that mostly the deepest xenolites, as well as all the other, are exhumed from
the depleted lithosphere, by implying in agreement with petrologic and geochemical data that the
kimberlite sources are situated in a vicinity of the depleted lithosphere base. It follows from the thermobarometric data that the deepest xenolith depth decreases with increasing the reference heat flow characterizing a lithospheric geotherm.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:44:39Z |
| format | Article |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
3 • 2013
НАУКИ ПРО ЗЕМЛЮ
УДК 551.2:552.323
О.В. Арясова, Я. М. Хазан
Максимальная глубина ксенолитов, выносимых
кимберлитaми, и тепловое состояние литосферы
(Представлено академиком НАН Украины В. И. Старостенко)
Термобарометрическое изучение ксенолитов/ксенокристов из 39 кимберлитов Евразии,
Африки и Северной Америки показало, что в большинстве случаев наиболее глубокий
ксенолит (а значит, и все остальные) захватывается в пределах деплетированной ли-
тосферы. Из этого следует, что в согласии с петролого-геохимическими данными ис-
точники кимберлитов располагаются вблизи деплетированной литосферы. По резуль-
татам термобарометрии установлено, что с увеличением референтного теплового по-
тока на поверхности, характеризующего литосферную геотерму, глубина наиболее глу-
бокого ксенолита уменьшается.
За последние примерно 350 млн лет в Евразии и Африке наблюдалось не менее восьми
масштабных излияний платобазальтов (траппов), сопровождавшихся близкими по време-
ни и пространственно извержениями карбонатитов и/или кимберлитов. Из синхронности
близких пространственно магматических проявлений неизбежно вытекает предположение
о том, что все типы магматизма имеют общее происхождение [1, 2]. Наиболее вероятно,
что воздействие, вызывающее основный и ультраосновный щелочной магматизм сразу на
огромной (в тысячи километров) территории, связано с приходом к подошве литосферы
гигантского мантийного плюма.
С приближением к литосфере восходящее движение плюма сменяется латеральным рас-
теканием, в результате формируется “голова” радиусом порядка 1000 км [3]. Последняя,
растекаясь латерально, по-видимому, следует рельефу подошвы литосферы, на что ука-
зывает корреляция составов магм, генерируемых одним и тем же плюмом, с тектоническим
фоном, на котором они изливаются [1, 2, 4].
Магматизм под влиянием растекающейся “головы” мантийного плюма можно тракто-
вать как природный эксперимент по плавлению в условиях подошвы литосферы. В част-
ности, жидкости кимберлитового состава возникают только при взаимодействии плюма
© О.В. Арясова, Я.М. Хазан, 2013
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №3 95
с мощной литосферой кратонов (вероятно, с участием флюидов и тепла, поступающих из
плюма) в согласии с лабораторными экспериментами по плавлению в системе CMAS —
CO2 [5], которые показали, что кимберлиты выплавляются при давлениях >5–6 ГПа. Из
того что мощная литосфера является необходимым условием генерации расплавов кимбер-
литового состава, неизбежно следует ассоциация кимберлитового магматизма с древними
(архейскими или раннепротерозойскими) структурами, потому что из-за уменьшения потен-
циальной температуры конвектирующей мантии, начиная с архея [6], деплетированная ли-
тосфера “кратонной” мощности не могла возникнуть в постархейское время, что фактически
и является физической причиной справедливости так называемого правила Клиффорда.
В настоящей работе изучается, как располагаются источники кимберлитов относитель-
но деплетированной литосферы и как связана их глубина с тепловым состоянием лито-
сферы. С этой целью выполнена одноклинопироксеновая термобарометрия [7] ксеноли-
тов/ксенокристов из 39 кимберлитов Евразии, Африки и Северной Америки (табл. 1). Для
каждого из кимберлитов определено давление Pmax, при котором последний раз термали-
зовался наиболее глубокий ксенолит, и тепловой поток q на поверхности, характеризующий
геотерму Хастерока, Чепмена [8] (HC11), наилучшим образом аппроксимирующую резуль-
таты термобарометрии. Сопоставление наблюдаемых значений (Pmax, q) с независимо опре-
деленным положением глубины, до которой распространены деплетированные перидотиты
с высоким отношенеим Cr/Al [9], показало, что в 37 случаях из 39 наиболее глубокий ксено-
лит (а значит, и все остальные) был захвачен в пределах деплетированной литосферы. Это
подтверждает предположение, что мантийные плюмы достигают границы деплетированной
литосферы. Результаты термобарометрии также показывают, что с увеличением теплово-
го потока на поверхности (т. е. фактически температуры литосферы) глубина источников
кимберлитов уменьшается.
Термобарометрическое изучение ксенолитов кимберлитов. Для сопоставимости
результатов все определения равновесных температур и давлений выполнялись с помощью
одного и того же одноклинопироксенового термобарометра Нимиса и Тейлора (NT00) [7].
Термобарометр применим к широкому спектру составов гранатовых перидотитов и позво-
ляет выполнять термобарометрические определения по одиночным зернам ксенокристов
клинопироксена из разрушенных ксенолитов. Для успешного применения термобарометра
NT00 необходимо, чтобы клинопироксен находился в равновесии как с ортопироксеном, так
и гранатом. В данном исследовании используются процедуры скрининга, предложенные
Нимисом и Тейлором [7, 9]. Программное обеспечение, использовавшееся для термобаро-
метрических расчетов, проверено на тестовом примере [7, 9].
Параметризация кондуктивных геотерм в литосфере. Результаты термобаро-
метрии удобно представлять относительно некоторой системы геотерм. Нами используется
однопараметрическое семейство геотерм, предложенное Хастероком и Чепменом (НС11) [8],
которые модернизировали известную модель РС77. Геотермы НС11 представляют собой
стационарные решения уравнения теплопроводности с заданными температурой и тепло-
вым потоком на поверхности, который является параметром семейства.
Геотермы НС11 рассчитываются для определенной структуры коры и литосферы (мощ-
ность верхней коры 16 км, полная мощность коры 39 км) и распределения источников
тепла (мощность теплогенерации в верхней коре обеспечивает 26% потока тепла, в нижней
коре и мантии мощность теплогенерации 0,4 и 0,02 мкВт/м3 соответственно). Поскольку
в реальных условиях мощность теплогенерации может отличаться от задаваемой, то тепло-
вой поток на поверхности является референтным (модельным) тепловым потоком (РТП).
96 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №3
Таблица 1
Порядковый
номер
кимберлитов
Поле/
регион
Кимберлит
Возраст,
млн лет
q,
мВт · м−2
Pmax,
ГПа
Литературный
источник
(см. прим.)
1 Алакит Айхал 367–344 35,4± 1,3 6,8 [1]
2 Комсомольская 367–344 34,6± 1,3 6,7 [1]
3 Юбилейная 367–344 38,3± 1,2 5,8 [1]
4 Алдан Алданская 33,1± 0,4 3,6 [1]
5 Огонек 33,1± 0,6 3,7 [1]
6 Анабар Хардах 34,3± 0,9 4,9 [1]
7 Attawipiskat Kyle Lake 1100 ± 40 39,7± 0,5 5,6 [2]
8 Victor 1 Ранняя юра 38,2± 0,5 5,4 [2]
9 X-Ray Ранняя юра 38,7± 0,8 5,1 [2]
10 Australia Argyle ∼1180 39,0± 0,8 6,0 [3]
11 Далдын Удачная 347 36,8± 1,2 7,5 [1, 4]
12 Загадочная 35,3± 1,1 4,0 [5]
13 SW Greenland 604–555 37,7± 1,2 6,0 [6]
14 Kaapvaal Bultfontein 84–78 37,8± 1,2 5,1 [7, 8]
15 Jagersfontein 85,6± 1 35,6± 0,6 5,8 [7, 9]
16 N, Lesotho, Мел 38,1± 1,0 4,4 [7, 10]
Monastery 88± 4
17 Premier 1180 41,5± 0,4 5,5 [11]
18 Finsch 118,4± 2,2 38,9± 0,6 5,5 [12, 13]
19 Карельский Kaavi-Kuopio 626–589 37,3± 0,9 6,0 [14]
кратон
20 Малоботу- Дачная 34,5± 1,4 4,4 [1]
21 обинское поле Деймос 37,3± 0,8 4,5 [1]
22 Мир 360 35,5± 1,0 4,7 [1]
23 Новинка 35,6± 1,3 7,4 [1]
24 Montana Homestead ∼50 44,5± 1,6 4,3 [15]
25 Williams Средний 37,5± 1,5 5,3 [16]
эоцен
26 Накын Нюрбинская 364 35,2± 1,4 6,3 [1]
27 SA off-craton East Griqualand ∼150 38,7± 0,8 4,6 [17]
28 Eastern Namaqualand 143–74 39,9± 1,8 5,1 [17]
29 Louwrensia 70 39,1± 0,9 4,3 [18]
30 Slave Diavik A154S 55,7± 1,2 36,7± 1,1 5,9 [19–21]
31 Ekati 53–47,5 35,6± 0,6 6,2 [22]
32 Gahcho Kue 542 35,5± 1,0 6,4 [23]
33 Jericho 172± 2 35,7± 1,5 5,8 [24]
34 Kirkland Lake 156 37,1± 0,9 5,2 [23]
35 Somerset Isl, Nikos 103–94 38,6± 1,2 4,5 [25]
36 Ham 43,1± 0,6 4,5 [26]
37 Верхняя Муна Комсомольская- 36,7± 0,7 6,5 [1]
Магнитная
38 Zimbabwe Murova, Sese Sese: 538± 11 41,4± 0,9 4,7 [27]
39 Золотица Архангельская 380–360 35,1± 0,9 5,5 [28]
Пр и м е ч а н и е. Нумерация соответствует литературной ссылке: 1 — Ashchepkov et al., 2010; 2 — Sage, 2000;
3 — Luguet et al., 2009; 4 — Boyd et al., 1997; 5 — Nimis et al., 2009; 6 — Sand et al., 2009; 7 — Grègoire et
al., 2003; 8 — Simon et al., 2007; 9 — Burgess, Harte, 2004; 10 — Simon et al., 2003; 11 — Viljoen et al., 2009;
12 — Gibson et al., 2008; 13 — Lazarov et al., 2009; 14 — Lehtonen et al., 2004; 15 — Hearn, Jr., 2004; 16 —
Hearn et al., 1984; 17 — Janney et al., 2010; 18 — Boyd et al., 2004; 19 — Pearson et al., 1999; 20 — Aulbach et
al., 2007; 21 — van Achterbergh et al., 2004; 22 — Menzies et al., 2004; 23 — Grütter, 2009; 24 — Kopylova et
al., 1999; 25 — Schmidberger, Francis, 1999; 26 — Jago, Mitchell, 1987; 27 — Smith et al., 2009; 28 — Lehtonen
et al., 2008.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №3 97
Оценка РТП и Pmax. Для каждого кимберлитового проявления можно выбрать гео-
терму, обеспечивающую наименьшее среднеквадратичное отклонение от результатов тер-
мобарометрии. Если в результате термобарометрических расчетов известно N значений
температур и давлений соответственно Ti, Pi (i = 1, . . . , N), то среднеквадратичное откло-
нение S(q) давлений и температур от геотермы: T = T (P, q) (или P = P (T, q)), где q —
РТП, определяется следующим образом [8]:
S2(q) =
1
N
N
∑
i=1
(
Ti − T (Pi, q)
σT
)2
+
1
N
N
∑
i=1
(
Pi − P (Ti, q)
σP
)2
. (1)
Здесь σT и σP — погрешности определения температуры и давления соответственно, осно-
вывающиеся на калибровке термобарометра. Нами использована калибровка, предложен-
ная в статье [7] (σT = 30 К и σP = 0,23 ГПа). Для каждого кимберлитового проявле-
ния находилось значение РТП q, при котором достигалось минимальное значение S(q):
Smin = min(S(q)). Статистическая погрешность определения РТП оценивалась как полу-
ширина σ кривой S(q) на уровне 21/2Smin. Оценка референтного теплового потока и его
статистической погрешности для рассмотренных кимберлитов приведена в табл. 1.
Менее надежным является определение давления Pmax наиболее глубокого ксеноли-
та/ксенокриста. В частности, по случайным причинам могут быть захвачены, вынесены
на поверхность и/или обнаружены только ксенолиты/ксенокристы, изначально находив-
шиеся вдали от источника. С другой стороны, не полная уравновешенность минералов ксе-
нолита или аналитическая погрешность может привести к появлению ошибочной точки
на PT -диаграмме, определяющей максимальную глубину. Наконец, давление Pmax может
систематически быть меньше глубины источника. Последнее связано с тем, что “всплываю-
щие транслитосферные дайки”, транспортирующие кимберлитовые расплавы на поверх-
ность [10, 11], становятся неустойчивыми только по достижении определенной критической
длины ac. Последняя зависит от разности плотностей ∆ρ вмещающих пород и расплава,
размера r зоны неупругой деформации на кончике трещины и всестороннего давления
Plith = ρgH, играющего в мантии роль прочности по отношению к растяжению [12]. Оце-
нить ac можно, приравняв напряжение KI/
√
2πr на кончике трещины литостатическому
давлению (KI = ∆p
√
πac — коэффициент интенсивности напряжений растяжения, ∆p —
избыточное давление в трещине; по порядку величины ∆p ∼ ∆ρgac):
ac = 21/3
(
ρ
∆ρ
)2/3
H2/3r1/3, (2)
где H ∼ 200 км, ρ/∆ρ = 10–100, r = 1–10 мм (размеры зерна), ac = 2–20 км.
Таким образом, первые ксенолиты захватываются на расстоянии > 2–20 км от места
зарождения трещины. Кроме того, в момент страгивания “плавучесть” трещины равна ну-
лю. Она возрастает из-за роста трещины и увеличения разности плотности твердых пород
и расплава в процессе всплывания трещины (сжимаемость расплава выше, чем вмещающих
пород), но трещина должна пройти некоторое расстояние, прежде чем скорость течения рас-
плава в ней достигнет значений около 1 м/с, достаточных для транспортировки ксенолитов
сантиметрового размера (при ∆ρ/ρ ∼ 0,1 и вязкости расплава порядка 0,1 Па · с).
Несмотря на то что точность определения РТП и в особенности Pmax не очень велика,
именно эти величины дают непосредственную информацию о тепловом состоянии литосфе-
ры в эпоху кимберлитового магматизма и о глубине, на которой располагается его источник.
98 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №3
Рис. 1. Результаты термобарометрического изучения 39 кимберлитов Канады, Африки, Сибири и севера
ВЕП (числа в квадратах соответствуют нумерации в табл. 1). Для каждого кимберлита определялись глу-
бина (равновесное давление) наиболее глубокого ксенолита и наилучшая геотерма из семейства НС11 [8],
т. е. РТП на поверхности (параметр семейства)
Отметим также, что при литостатическом давления около 4,5–5 ГПа скачкообразно
уменьшается растворимость СО2 в кимберлитовом расплаве [13], и плотность последнего
резко падает. По-видимому, после этого скорость дайки, транспортирующей кимберлито-
вый расплав, достигает значений > 10 м/c, фиксируемых по наблюдениям диффузионной
потери аргона зернами флогопита [14]. В рассмотренной выборке практически отсутствуют
кимберлитовые проявления с максимальной глубиной ксенолитов, меньшей 4,5–5 ГПа. Это
является серьезным аргументом в пользу того, что доставка кимберлитов на поверхность
происходит во “всплывающих дайках”, как предположили Спенс, Туркотт [10] и Листер,
Керр [11].
Результаты термобарометрического исследования: связь между тепловым со-
стоянием литосферы и глубиной источников кимберлитового магматизма.
Результаты термобарометрии, приведенные в координатах (q, Pmax), иллюстрирует
рис. 1.
Как обсуждалось в предыдущем разделе, значения глубины наиболее глубокого ксе-
нолита подвержены влиянию случайных факторов. Поэтому реальный физический смысл
может иметь только огибающая наблюденных данных. Точки на рис. 1, за некоторыми
исключениями, образуют плотное облако с довольно четко выраженными верхней и ниж-
ней границами.
Глубина, на которой захватывается первый ксенолит, отмечает нижнюю границу “ал-
мазного окна” для определенного кимберлита. Как следует из рис. 1, с увеличением РТП,
т. е. прогретости литосферы, нижняя граница “алмазного окна” поднимается. При этом его
верхняя граница (переход графит/алмаз) понижается, и ширина “алмазного окна” умень-
шается от примерно 3 ГПа (около 100 км) при РТП 35 мВт · м−2 до нуля при РТП около
41 мВт · м−2.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №3 99
Грюттер и др. [15] калибровали барометр Р38, который использует данные Cr2O3–CaO
для ксенокристов граната в кимберлитах и позволяет определить максимальную глубину
распространения в мантии деплетированных перидотитов с высоким отношением Cr/Al.
При помощи барометра Грюттер [9] оценил положение границы деплетированной литосфе-
ры для более 50 кимберлитовых проявлений и сопоставил эти результаты с оценками РТП
(см. табл. 2 и рис. 9 в [9]). Поскольку оценки РТП, использованные Грюттером [9], относятся
к системе геотерм РС77, то эти оценки требуют корректировки для использования вместе
с геотермами НС11. Прямым сопоставлением геотерм РС77 и НС11 в диапазоне давлений
3,5–4,5 ГПа, к которому относятся значения РТП, приведенные в [9], можно приближенно
оценить, что поправки к РТП варьируются от −0,5 до −2 мВт/м2 в интервале РТП от 35 до
45 мВт/м2. (Штриховая линия на рис. 1 — огибающая откорректированных данных, по [9].)
Огибающая данных, представленных нами, практически совпадает с огибающей, при-
веденной в публикации [9]. За исключением двух сибирских кимберлитов (Удачная (поле
Далдын) и Новинка (Малоботуобинское поле)), все исследованные кимберлиты захватили
наиболее глубокие ксенолиты (из числа попавших в выборку) в пределах деплетирован-
ной литосферы. Это означает, что источники кимберлитов в большинстве случаев распо-
лагаются вблизи границы деплетированной литосферы, т. е., согласно общепринятой точки
зрения, состав кимберлитов должен нести следы формирования в метасоматизированной
деплетированной мантии.
Если, как следует из синхронности извержения внутриплитовых магматитов, кимбер-
литы генерируются под влиянием мантийного плюма, то последний должен был достичь
границы деплетированной области. Нужно подчеркнуть, что из-за сильной зависимости
вязкости горных пород от температуры существуют два различающихся режима останов-
ки мантийных плюмов или, в более общей формулировке, формирования реологического
подслоя, разделяющего области кондуктивного и конвективного теплопереноса в мантии.
Помимо случая, рассматриваемого выше (остановка на границе деплетированной литосфе-
ры из-за плотностного контраста), быстрое возрастание вязкости, вследствие уменьшения
температуры, может привести к смене восходящего движения плюма латеральным расте-
канием, несмотря на его положительную плавучесть. Вопрос о том, в каких условиях реа-
лизуется каждый из этих режимов, представляет значительный геодинамический интерес
и будет предметом дальнейших исследований.
1. Chalapathi Rao N.V., Lehmann B. Kimberlites, flood basalts and mantle plumes: New insights from the
Deccan Large Igneous Province // Earth-Sci. Rev. – 2011. – 107. – P. 315–324.
2. Арясова О. В., Хазан Я.М. Взаимосвязь между траппами, карбонатитами и кимберлитами и ее воз-
можные причины // Доп. НАН України. – 2012. – № 5. – С. 97–104.
3. White R., McKenzie D. Magmatism at rift zones: The generation of volcanic continental margins and flood
basalts // J. Geophys. Res. – 1989. – 94. – P. 7685–7729.
4. Белов С.В., Лапин А.В., Толстов А.В., Фролов А.А. Минерагения платформенного магматизма
(траппы, карбонатиты, кимберлиты). – Новосибирск: Изд-во Сиб. отд-ния РАН, 2008. – 537 с.
5. Gudfinnsson, G.H., Presnall D.C. Continuous gradations among primary carbonatitic, kimberlitic, melili-
titic, picritic, and komatiitic melts in equilibrium with garnet lherzolite at 3–8 GPa // J. Petrol. – 2005. –
46. – P. 1645–1659.
6. Herzberg С., Condie K., Korenaga J. Thermal history of the Earth and its petrological expression // Earth
Planet. Sci. Lett. – 2010. – 292. – P. 79–88.
7. Nimis P., Taylor W.R. Single clinopyroxene thermobarometry for garnet peridotites. Part 1. Calibration
and testing of a Cr-in-Cpx barometer and an enstatite-in-Cpx thermometer // Contrib. Mineral. Petrol. –
2000. – 139. – P. 541–554.
8. Hasterok D., Chapman D. S. Heat production and geotherms for the continental lithosphere // Earth
Planet. Sci. Lett. – 2011. – 307. – P. 59–70.
100 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №3
9. Grütter H. S. Pyroxene xenocryst geotherms: Techniques and application // Lithos. – 2009. – 112S. –
P. 1167–1178.
10. Spence D., Turcotte D. Buoyancy-driven magma fracture – a mechanism for ascent through the lithosphere
and the emplacement of diamonds // J. Geophys. Res. – 1990. – 95. – P. 5133–5139.
11. Lister J.R., Kerr R.C. Fluid-mechanical models of crack propagation and their application to magma
transport in dykes // Ibid. – 1991. – 96. – P. 10049–10077.
12. Khazan Y.M., Fialko Y.A. Fracture criteria at the tip of fluid-driven cracks in the Earth // Geophys. Res.
Lett. – 1995. – 22, No. 18. – P. 2541–2544.
13. Рябчиков И.Д., Гирнис А. В. Происхождение низкокальциевых кимберлитовых магм // Геология и
геофизика. – 2005. – 46, № 12. – С. 1223–1233.
14. Kelley S. P., Wartho J.-A. Rapid kimberlite ascent and the significance of Ar–Ar ages in xenolith phlogopi-
tes // Science. – 2000. – 289, No 5479. – P. 609–611.
15. Grütter H. S., Latti D., Menzies A. Cr-saturation arrays in concentrate garnet compositions from kimberlite
and their use in mantle barometry // J. Petrol. – 2006. – 47. – P. 801–820.
Поступило в редакцию 11.09.2012Институт геофизики им. С.И. Субботина
НАН Украины, Киев
О.В. Арясова, Я. М. Хазан
Максимальна глибина ксенолiтiв, що виносяться кiмберлiтами,
i тепловий стан лiтосфери
Термобарометричне вивчення ксенолiтiв/ксенокристiв iз 39 кiмберлiтiв Євразiї, Африки та
Пiвнiчної Америки показало, що в бiльшостi випадкiв найбiльш глибокий ксенолiт (а от-
же, й усi iншi) захоплюється в межах деплетованої лiтосфери. Звiдки випливає, що в
узгодженнi з петролого-геохiмiчними даними джерела кiмберлiтiв розташовуються по-
близу деплетованої лiтосфери. За результатами термобарометрiї також випливає, що зi
збiльшенням референтного теплового потоку на поверхнi, який характеризує лiтосферну
геотерму, глибина найглибшого ксенолiта зменшується.
O.V. Aryasova, Ya. M. Khazan
Maximum depth of xenoliths taken out by kimberlites and a thermal
state of the lithosphere
Thermobarometry of xenoliths/xenocrysts from 39 kimberlites of Eurasia, Africa, and North Ameri-
ca demonstrates that mostly the deepest xenolites, as well as all the other, are exhumed from
the depleted lithosphere, by implying in agreement with petrologic and geochemical data that the
kimberlite sources are situated in a vicinity of the depleted lithosphere base. It follows from the
thermobarometric data that the deepest xenolith depth decreases with increasing the reference heat
flow characterizing a lithospheric geotherm.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №3 101
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-85607 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:44:39Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Арясова, О.В. Хазан, Я.М. 2015-08-08T18:35:28Z 2015-08-08T18:35:28Z 2013 Максимальная глубина ксенолитов, выносимых кимберлитaми, и тепловое состояние литосферы / О.В. Арясова, Я.М. Хазан // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 3. — С. 95–101. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85607 551.2:552.323 Термобарометрическое изучение ксенолитов/ксенокристов из 39 кимберлитов Евразии, Африки и Северной Америки показало, что в большинстве случаев наиболее глубокий ксенолит (а значит, и все остальные) захватывается в пределах деплетированной литосферы. Из этого следует, что в согласии с петролого-геохимическими данными источники кимберлитов располагаются вблизи деплетированной литосферы. По результатам термобарометрии установлено, что с увеличением референтного теплового потока на поверхности, характеризующего литосферную геотерму, глубина наиболее глубокого ксенолита уменьшается. Термобарометричне вивчення ксенолiтiв/ксенокристiв iз 39 кiмберлiтiв Євразiї, Африки та Пiвнiчної Америки показало, що в бiльшостi випадкiв найбiльш глибокий ксенолiт (а отже, й усi iншi) захоплюється в межах деплетованої лiтосфери. Звiдки випливає, що в узгодженнi з петролого-геохiмiчними даними джерела кiмберлiтiв розташовуються поблизу деплетованої лiтосфери. За результатами термобарометрiї також випливає, що зi збiльшенням референтного теплового потоку на поверхнi, який характеризує лiтосферну геотерму, глибина найглибшого ксенолiта зменшується. Thermobarometry of xenoliths/xenocrysts from 39 kimberlites of Eurasia, Africa, and North America demonstrates that mostly the deepest xenolites, as well as all the other, are exhumed from the depleted lithosphere, by implying in agreement with petrologic and geochemical data that the kimberlite sources are situated in a vicinity of the depleted lithosphere base. It follows from the thermobarometric data that the deepest xenolith depth decreases with increasing the reference heat flow characterizing a lithospheric geotherm. ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Науки про Землю Максимальная глубина ксенолитов, выносимых кимберлитaми, и тепловое состояние литосферы Максимальна глибина ксенолiтiв, що виносяться кiмберлiтами, i тепловий стан лiтосфери Maximum depth of xenoliths taken out by kimberlites and a thermal state of the lithosphere Article published earlier |
| spellingShingle | Максимальная глубина ксенолитов, выносимых кимберлитaми, и тепловое состояние литосферы Арясова, О.В. Хазан, Я.М. Науки про Землю |
| title | Максимальная глубина ксенолитов, выносимых кимберлитaми, и тепловое состояние литосферы |
| title_alt | Максимальна глибина ксенолiтiв, що виносяться кiмберлiтами, i тепловий стан лiтосфери Maximum depth of xenoliths taken out by kimberlites and a thermal state of the lithosphere |
| title_full | Максимальная глубина ксенолитов, выносимых кимберлитaми, и тепловое состояние литосферы |
| title_fullStr | Максимальная глубина ксенолитов, выносимых кимберлитaми, и тепловое состояние литосферы |
| title_full_unstemmed | Максимальная глубина ксенолитов, выносимых кимберлитaми, и тепловое состояние литосферы |
| title_short | Максимальная глубина ксенолитов, выносимых кимберлитaми, и тепловое состояние литосферы |
| title_sort | максимальная глубина ксенолитов, выносимых кимберлитaми, и тепловое состояние литосферы |
| topic | Науки про Землю |
| topic_facet | Науки про Землю |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85607 |
| work_keys_str_mv | AT arâsovaov maksimalʹnaâglubinaksenolitovvynosimyhkimberlitamiiteplovoesostoânielitosfery AT hazanâm maksimalʹnaâglubinaksenolitovvynosimyhkimberlitamiiteplovoesostoânielitosfery AT arâsovaov maksimalʹnaglibinaksenolitivŝovinosâtʹsâkimberlitamiiteploviistanlitosferi AT hazanâm maksimalʹnaglibinaksenolitivŝovinosâtʹsâkimberlitamiiteploviistanlitosferi AT arâsovaov maximumdepthofxenolithstakenoutbykimberlitesandathermalstateofthelithosphere AT hazanâm maximumdepthofxenolithstakenoutbykimberlitesandathermalstateofthelithosphere |