В лаборатории геохимии магматических и метаморфических пород Института геохимии и аналитической химии им.
В.И. Вернадского РАН совместно с коллегами из других институтов России, а также Франции, Вьетнама и США
провели исследование, которое дало новое представление о природе редких ультрамафитовых вулканических
пород Сонг Да, сформировавшихся около 260 млн лет назад на севере Вьетнама.
Эти породы являются частью Эмэйшаньской крупной магматической провинции (ELIP) и представляют собой один
из немногих фанерозойских аналогов древних коматиитов архея. Результаты исследования были опубликованы в
журнале Chemical Geology.
Учёные исследовали микроскопические включения расплава и кристаллы хромита, заключённые в оливине — одном
из первых минералов, кристаллизующихся из магмы. Эти включения позволяют реконструировать состав магмы в
момент её захвата и определить условия её образования.
В ходе исследования были изучены два типа магм, существенно различающихся по условиям формирования.
Низкотитанистые лавы, аналогичные древним архейским коматиитам, кристаллизовались при температуре до 1450 °C
(см. рис.), что соответствует потенциальной температуре мантии (Tp) около 1590–1600 °C — такие значения
характерны для наиболее горячих мантийных плюмов.
Температуры и давления
плавления, рассчитанные с использованием модели Ли и др. (2009). Song Da LTi = Сонг Да низкотитанистый. Song
Da HTi = Сонг Да высокотитанистый
В расплавных включениях зафиксированы повышенные содержания воды (до 0,7 мас. %) и высокие значения
соотношения H₂O/Ce (до 5500), что указывает на происхождение из глубоко гидратированного источника,
возможно, связанного с переходной зоной мантии.
Напротив, высокотитанистые пикриты формировались при более низкой температуре кристаллизации (~1330 °C),
что соответствует потенциальной температуре источника около 1450 °C, и происходили из более холодной части
того же плюма. Таким образом, данные по включениям в оливине позволили реконструировать температурные
условия, летучий состав и генетические особенности обоих типов магм, подтвердив плюмовую природу их
происхождения.
Полученные данные показывают, что магмы Сонг Да могли возникнуть в результате высокой степени плавления
мантии при участии летучих компонентов, включая воду. Это подтверждается соотношениями H₂O/Ce до 5500 в
низкотитанистых включениях — существенно выше типичных значений для мантийных магм.
«Работа демонстрирует, что даже в позднем геологическом времени (пермский период) в мантии сохранялись
условия, близкие к тем, при которых формировались древнейшие ультрамафитовые магмы архея. Это открытие
вносит вклад в понимание эволюции Земли и природы плюмового магматизма», —
прокомментировал научный сотрудник лаборатории геохимии магматических и метаморфических пород ГЕОХИ РАН
Евгений Асафов.
Источник: ГЕОХИ
РАН.