By this author

On the Connection between Sulfide Inclusions in Olivine from Tolbachik Volcano and Fluids from Mafic Cumulates beneath the Klyuchevskoy Group Volcanoes

Issue number 3 from 19.12.2024

Высокая активность вулканов Ключевской группы в голоцене предполагает накопление больших объемов частично закристаллизованной магмы (кумулатов) и ультрабазит-базитовых интрузивов в земной коре. В сочетании с высоким флюидным потоком, характерным для зоны быстрой субдукции старой океанической литосферной плиты, это создает условия для формирования флюидно-магматических рудных систем. Включения сульфидов в оливине, описанные в продуктах извержения вулкана Толбачик, могут нести информацию о составе корового флюида таких рудно-магматических систем. Проведено теоретическое моделирование взаимодействия восстановленного маловодного флюида и окисленного базальтового расплава (NNO+1.5), содержащего 2000–3000 ppm серы. Показано, что при локальной концентрации флюида свыше примерно 1–2 мас. % происходит восстановление серы в расплаве и образование сульфидных капель. К восстановлению серы приводит также растворение в расплаве SO, преобладающей формы серы во флюиде при O ≥ NNO+1.5. Это связано с тем, что в расплаве ионы SO являются единственной формой окисленной серы со степенью окисления 6+ выше, чем 4+ в SO. Согласно расчетам, при растворении примерно 2000–3000 ppm серы в виде SO в расплаве с O ≥ NNO+1 начинается сульфидообразование. При взаимодействии с безрудным флюидом с низкими содержаниями благородных металлов (БМ) получаются капли сульфидного расплава с содержаниями БМ, отвечающими фоновым содержаниям в расплаве. Согласно экспериментальным данным, в восстановленном маловодном флюиде высока растворимость платины и палладия – в виде карбонилов при низкой растворимости золота, тогда как в окисленном флюиде (NNO+1÷1.5) очень высока растворимость золота. При реакции с рудными флюидами с концентрациями БМ до первых десятков ppm происходит обогащение сульфидного расплава золотом (окисленный флюид) или Pt (восстановленный флюид). Локальная дегидратация расплава, вызванная взаимодействием с маловодным флюидом, повышает температуру ликвидуса оливина, что ведет к его быстрой кристаллизации при большом переохлаждении. Локализация фазовых переходов на границе флюидных пузырей облегчает захват сульфидных капель оливином. Редкая встречаемость сульфидных включений в оливине вулкана Толбачик может быть связана с тем, что локальный эффект реакции магмы с небольшим количеством флюида быстро диссипирует, а образовавшаяся сульфидная фаза растворяется в расплаве.

3 0