ИСТИНА

В отчете изложены результаты экспериментального изучения проблем, связанных с исследованием условий зарождения и эволюции магм, полученные в 2017 году. 1. За отчетный период получены результаты исследования восстановленного сухого углекислого флюида, содержащего СО, при высоких РТ параметрах. Установлено, что оксалат магния (MgC2O4) является идеальным источником флюида обеспечивающим при разложении начальный состав СО0.5СО20.5. Постоянная валентность магния исключает вторичное окисление флюида. Впервые экспериментально установлено, что восстановленный «сухой» флюид (составов СО-СО2 и СО-СОS-CO2) растворяет золото на уровне десятков ппм. 2. Впервые измерена вязкость базальтового расплава при высоких параметрах: Т=1400оС, Р=100 МПа - 7.5 ГПа. Теоретическая модель достаточно хорошо воспроизводит измерения вязкости с максимальным отклонением в 0.6 лог. единиц. Дополнительные измерения вязкости основных и ультраосновных расплавов позволило уточнить зависимость энергии активации вязкого течения в перегретых относительно ликвидуса расплавах от структурного параметра Карона. 3. Экспериментально исследована кинетика кристаллизации пироксена из водосодержащего расплава андезита вулкана Шивелуч при давлении 3 кбар. Кристаллизация в режиме колебаний температуры приводит к формированию ритмически зональных кристаллов. Измерение ширины первых зон позволило оценить скорость роста Срх: (1.3-3.8)*10-6см/с. На зональность кристаллов амфибола большее влияние оказало накопление при фракционной кристаллизации закисного железа в пограничном слое, чем колебания температуры. 4. Детальное исследование вкрапленников оливина из базальтового центра вулкана Шивелуч (Камчатка) позволило достоверно идентифицировать процесс смешения двух магм. Выравнивание температуры, состава флюида и летучести кислорода происходило быстрее выравнивания состава по петрогенным компонентам. На начальной стадии смешения образовались неравновесные каймы вокруг ядер кристаллов оливина с включениями расплава и повышенным содержанием фосфора и хрома. При анализе распределения хрома и фосфора найден скрытый скелетный кристалл магнезиального оливина, не идентифицируемый по другим компонентам. Тренды составов ядер и кайм кристаллов оливина несут информацию о парагенезисе сокристаллизующихся минералов. Ширина диффузионной зоны между ядром и каймой обрастания отвечает длительности процесса смешения в несколько суток. 5. Опыты на УВГД с Ar-H2 газовой средой дают возможность исследовать магматические процессы с водным и водо-углекислым восстановленным флюидом. Плавление сиенита при Р=4 ГПа и Т=1000оС привело к необычной гетерогенизации закалочного стекла, с формированием верхнего слоя с пузырями и закалочными кристаллами. Установлено, что стекло в гетерофазной зоне обеднено щелочами и кремнеземом и приближается по составу к габбро. Изучение продолжается. Методом ТЕМ изучено закалочное гранитное стекло, обогащенное анортитом из экспериментов с восстановленным водным флюидом. При увеличениях 16К и 80К удалось наблюдать кластеры анортитового состава с диаметром 6-10 нм (30-50 SiO расстояний), близкие по размерам к критическим зародышам. Систематическое изучение распределения по размерам таких микрокластеров позволит конкретизировать модели нуклеации в магматических расплавах и получить важные кинетические параметры.