Минеральные ассоциации и межфазное распределение примесных элементов на границе переходной зоны и нижней мантии Земли тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.04, кандидат наук Тамарова Анастасия Павловна

• Тамарова Анастасия Павловна
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Тамарова Анастасия Павловна

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ ПО ОСОБЕННОСТЯМ СОСТАВОВ ГЛАВНЫХ ФАЗ ПЕРЕХОДНОЙ ЗОНЫ И НИЖНЕЙ МАНТИИ ЗЕМЛИ В ПРИРОДЕ И ЭКСПЕРИМЕНТЕ

1.1 Ультрамафитовая ассоциация

1.2 Мафитовая ассоциация

1.3 Карбонатитовая ассоциация

1.4 Обзор литературных данных по примесным элементам в фазах переходной зоны и нижней мантии Земли

Глава 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ИЗУЧЕНИЯ ОБРАЗЦОВ

2.1 Подготовка стартовых веществ

2.2 Методика экспериментов на многопуансонном аппарате высокого давления

2.3 Методика изучения экспериментальных образцов

Глава 3. МЕЖФАЗНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КАЛИЯ И НАТРИЯ В УПРОЩЕННЫХ МОДЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ ПРИ ПАРАМЕТРАХ ПЕРЕХОДНОЙ ЗОНЫ И НИЖНЕЙ МАНТИИ ЗЕМЛИ

3.1 Фазовые отношения

3.2 Составы фаз

3.3 Модельная система №2М§8Ю4-М§28Ю4 при давлении 22-24 ГПа и температуре 1600-1900°С

Глава 4. МЕЖФАЗНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ПРОСТЫХ СИСТЕМАХ В УСЛОВИЯХ ЧАСТИЧНОГО ПЛАВЛЕНИЯ ПРИ ПАРАМЕТРАХ ПЕРЕХОДНОЙ ЗОНЫ И НИЖНЕЙ МАНТИИ ЗЕМЛИ

4.1 Фазовые отношения

4.2 Составы фаз

4.3 Особенности распределения редкоземельных элементов

Глава 5. МЕЖФАЗНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЩЕЛОЧЕЙ И ПРИМЕСНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМАХ В УСЛОВИЯХ ЧАСТИЧНОГО ПЛАВЛЕНИЯ ПРИ ПАРАМЕТРАХ ПЕРЕХОДНОЙ ЗОНЫ И НИЖНЕЙ МАНТИИ ЗЕМЛИ

5.1 Фазовые отношения

5.2 Составы фаз

5.3 Особенности распределения примесных элементов

Глава 6. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

6.1 Приложение результатов экспериментов к проблеме состава и распространенности

включений в алмазах переходной зоны и верхних частей нижней мантии

6.2 Влияние натрия на структурные особенности минералов переходной зоны и нижней мантии и образование собственных фаз натрия

6.3 Закономерности распределение натрия и калия между фазами переходной зоны и нижней мантии Земли

6.4 Особенности распределения редкоземельных элементов между фазами переходной зоны и нижней мантии Земли

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Минеральные ассоциации и межфазное распределение примесных элементов на границе переходной зоны и нижней мантии Земли»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований. Составы любых минералов характеризуются широким спектром элементов. Содержания многих из них не являются значительными на первый взгляд. Тем не менее, многочисленные исследования в этой области показали, что примесные элементы в ряде случаев имеют важное значение для оценки состава и физических свойств мантийного вещества (например, Dymshits et al., 2014). В глубинных сферах Земли примесные элементы могут значительно влиять на границы фазовых переходов. Так, вхождение натрия в структуру мэйджоритового граната расширяет поле стабильности этого минерала в область более высокого давления (Dymshits et al., 2013), а вхождение хрома, наоборот, сужает поле стабильности мэйджоритового граната (Sirotkina et al., 2015). Также вхождение хрома в структуру рингвудита расширяет поле стабильности этого минерала в обе стороны (Sirotkina et al., 2018). Принципиально важно, что распределение примесных (в том числе, редкоземельных) элементов между мантийными минералами и расплавами при высоких давлениях и температурах имеет ключевое значение для всех геохимических моделей, связанных с плавлением земной мантии.

Несмотря на относительно низкое содержание примесных элементов в мантии, возможны процессы, приводящие к локальному накоплению этих элементов. Это, например, подтверждается наличием включений минералов с высокой концентрацией Na (например, ньеререит), K, Sr, Ba, летучих (карбонаты, хлориды, фториды из карбонатитовой ассоциации) в нижнемантийных алмазах (Kaminsky, 2017). В ряде работ были изучены основные закономерности распределения примесных элементов между основными фазами переходной зоны и нижней мантии Земли, такими как мэйджоритовый гранат (Ca,Mg,Fe)3AhSi3O12 - (Mg,Fe)4Si4O12 (Bobrov et al., 2014), CaSiO3 с перовскитовой структурой и бриджманит MgSiO3 (Wood, Blundy, 2002; McDade et al., 2003; Corgne, Wood, 2005; Corgne et al., 2003, 2005; Liebske et al., 2005, Walter et al., 2015). Эти данные весьма ограничены, а, кроме того, более сложные системы, такие как карбонатно-силикатные, практически не рассматривались на предмет межфазного распределения примесных элементов. Тем не менее, именно присутствие карбонатного вещества приводит к значительному снижению температуры начала плавления, что приближает такие модельные системы к природным аналогам и облегчает изучение этих систем в эксперименте. Предполагается, что карбонатитовые расплавы являются концентраторами примесных элементов, а также средой алмазообразования (Litvin et al., 2014; Kuzyura et al., 2010). Межфазное перераспределение редкоземельных элементов в системах, моделирующих главные минеральные реакции без участия расплава, ранее не рассматривалось, хотя большая часть мантии находится в твердом состоянии, и для образования расплавов необходимы особые условия.

Цель и задачи работы. Основной целью работы является установление закономерностей распределения примесных элементов между главными фазами переходной зоны и нижней мантии при частичном плавлении, а также в условиях твердофазных переходов - по результатам экспериментальных исследований. Для ее достижения были поставлены следующие задачи:

(1) анализ литературных данных и изучение уже известных механизмов вхождения и закономерностей распределения примесных элементов в фазах мантии Земли;

(2) постановка экспериментов в упрощенных и многокомпонентных системах в диапазоне температур 1100-2300оС и при давлении 21,5-24 ГПа;

(3) изучение особенностей химического состава синтезированных фаз (рингвудита, бриджманита, ферропериклаза, CaSiOз со структурой типа перовскита и др.), установление факторов, влияющих на параметры их кристаллизации;

(4) изучение зависимости содержания примесных элементов в этих фазах от различных параметров (температура, давление, состав системы).

Объектом исследования являются многокомпонентные системы, моделирующие процессы минералообразования в термодинамических условиях переходной зоны и нижней мантии Земли.

Предметом исследования являются закономерности распределения и пределы вхождения примесных элементов в главные фазы переходной зоны и нижней мантии Земли по результатам экспериментальных исследований.

Фактический материал и методы исследования. В основу работы положены результаты более чем 40 высокобарических экспериментов в упрощенных (MgSi0з-Na2COз-Al2Oз/Fe2Oз-MgO, MgSiOз/Mg2SiO4-Na2COз-K2COз-Al2Oз-MgO,

Mg2SiO4/CaMgSi2O6-ЛE£) и многокомпонентных (пиролит-карбонат-ЛЕЕ, пиролит-вода-ЕЕЕ) модельных системах, проведенных автором в период 2014-2020 гг. Эксперименты проводились на аппарате высокого давления типа «разрезная сфера» «0range-2000» в Лаборатории высоких давлений Геодинамического Исследовательского Центра Университета Эхиме (г. Мацуяма, Япония). Выполнено более 400 электронно-зондовых анализов продуктов этих экспериментов.

В работе использовались структурные данные по синтетическим кристаллам натрийсодержащих фаз, полученных в результате совместных исследований с Университетом Флоренции (Италия). Методом монокристальной рентгеновской дифрактометрии для кристаллов рингвудита и бриджманита были определены параметры элементарной ячейки. Для фазы Na2MgSi04 с участием автора проведена расшифровка кристаллической структуры.

Защищаемые положения:

1) В условиях верхних частей нижней мантии присутствие щелочного карбоната (10-15 мас. %) в перидотитовой системе снижает температуру начала плавления вещества на 500°С по сравнению с сухим пиролитом и расширяет состав ферропериклаза в железистую область, что соответствует особенностям его включений в природных нижнемантийных алмазах. Нахождение ферропериклаза на ликвидусе карбонат-содержащих систем, аналогичных по составу природным алмазообразующим средам, объясняет частое присутствие включений ферропериклаза в сверхглубинных алмазах.

2) Структурные особенности бриджманита MgSi0з и рингвудита Mg2Si04 изменяются в результате вхождения в их состав натрия. Объем элементарной ячейки натрийсодержащего бриджманита (0,05 атома № на формулу) увеличивается на 2% по сравнению с чистым бриджманитом. Для натрийсодержащего рингвудита (0,2 атома № на формулу) наблюдается увеличение объема ячейки на 0,2%, сопровождаемое сильной деформацией октаэдров [Mg06], занимаемых натрием и кремнием. Схема замещений такова: Mg2+ ^ %№+ + ^4+.

3) При частичном плавлении в условиях переходной зоны и нижней мантии Земли натрий концентрируется в главных фазах (бриджманит, ферропериклаз, акимотоит MgSi0з и рингвудит), являющихся продуктами кристаллизации щелочных карбонатно-силикатных

5

расплавов. Вхождение натрия в рингвудит расширяет поле его стабильности в область более высокого давления (до 24 ГПа). В условиях твердофазной кристаллизации образуются собственные фазы натрия, такие как карбонат Na2Mg(COз)2, Na-Mg-силикат (Na2MgSiO4), натриевая фаза Х (Na2Mg2Si2O7). В отличие от натрия, калий не образует значительных концентраций в главных фазах (бриджманит, ферропериклаз, рингвудит) переходной зоны и нижней мантии Земли, предпочитая формировать собственные фазы: карбонат (K,Na)2Mg(COз)2, калиевая фаза Х (K2Mg2Si2O7), KAlSiзO8 со структурой голландита.

4) Согласно экспериментальным данным, для бриджманита совместимыми элементами являются Sc, Lu, Zn, № и Сг. Содержания редкоземельных элементов от La то Gd изменяются в пределах десятков ррт, а содержания элементов от ТО до Lu превышают сотню ррт, плавно возрастая к Lu (до 2500 ppm), особенно при отсутствии расплава и перовскитоподобного CaSiOз, что подтверждается результатами атомистического моделирования. Общие концентрации редкоземельных элементов для перовскитоподобного CaSiOз, бриджманита и ферропериклаза уменьшаются с давлением.

Научная новизна работы. В работе впервые установлены пределы вхождения натрия в структуру минералов в условиях переходной зоны и нижней мантии Земли. Выявлены механизмы вхождения натрия в структуры глубинных минералов, а также влияние этого элемента на структурные особенности натрийсодержащих рингвудита и бриджманита; впервые изучены структурные особенности фазы Ы2Ы8 (Na2MgSiO4) при высоких давлениях (22 ГПа). Определены условия образования натрийсодержащих фаз (бриджманита, рингвудита, ферропериклаза) и влияние натрия на параметры фазовых переходов. Установлены новые закономерности межфазного распределения редкоземельных элементов, возможные в переходной зоне и нижней мантии Земли. Выявлено, что тяжелые редкоземельные элементы в отсутствии перовскитоподобного CaSiOз (Са81Ргу) способны накапливаться в бриджманите в количествах, превышающих 2000 ppm. Концентрация редкоземельных элементов в бриджманите, Са$>1Рт\ и ферропериклазе снижается с увеличением давления в 1,5-2 раза, а в бриджманите редкоземельные элементы имеют тенденцию к разделению по концентрациям на две группы. Последние два факта подтверждены атомистическим моделированием. Впервые установлено, что в карбонатно-силикатных системах поле ферропериклаза имеет тенденцию к расширению в область более железистых составов.

Практическая значимость работы. Полученные экспериментальные данные о вхождении примесных элементов в структуры главных фаз в условиях переходной зоны и нижней мантии Земли имеют приложение к проблеме минералогии мантии Земли и зарождению глубинных щелочных расплавов. Данные о химическом составе и структурных особенностях синтезированных фаз (бриджманит, рингвудит) могут быть использованы для уточнения фазового и химического состава мантии Земли, а зависимость состава этих фаз от давления и температуры может быть задействована для улучшения существующих термобарометрических оценок формирования мантийных фазовых ассоциаций. Результаты экспериментального изучения многокомпонентных систем имеют приложение к проблеме алмазообразования и важны для понимания природы включений в сверхглубинных алмазах.

Личный вклад автора. Автором проведены: (1) подготовка стартовых материалов, создание деталей и полная сборка ячейки для работы на многопуансонном аппарате

сверхвысокого давления типа «разрезная сфера; (2) более 40 высокобарических экспериментов в упрощенных и многокомпонентных модельных системах; (3) отбор высококачественных кристаллов фазы Na2MgSiO4 и натрийсодержащего рингвудита, использованных для расшифровки их кристаллических структур; (4) более 400 электронно-зондовых анализов продуктов этих экспериментов. Автором выполнена обработка и интерпретация полученных результатов.

Публикации и апробация работы. По теме диссертации опубликованы 4 статьи в российских и зарубежных реферируемых журналах и тезисы 13 докладов на российских и международных конференциях. Основные результаты были представлены лично автором на Всероссийских ежегодных семинарах по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии в ГЕОХИ РАН (Москва, 2015; 2017), VI Всероссийской школе молодых ученых «Экспериментальная минералогия, петрология и геохимия» (Черноголовка, 2015), 26-ой Международной Гольдшмидтовской конференции (Йокогама, 2016), XI Международной школе по наукам о Земле (Миасс, 2017), Международной конференции «Магматизм Земли и связанные с ним месторождения стратегических металлов» (Миасс, 2017), Всероссийском ежегодном семинаре по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии (ВЕСЭМПГ-2017) (Москва, 2017) и XXII Конференции Международной Минералогической Ассоциации (Мельбурн, 2018). Кроме того, результаты были представлены соавторами на 11-ой Международной кимберлитовой конференции (Габороне, 2017) и 29-ой Международной Гольдшмидтовской конференции (Барселона, 2019).

Структура и объем работы. Диссертация общим объемом 139 страниц состоит из введения, 6 глав и заключения. Она содержит 20 таблиц и 50 рисунков. Список литературы включает 242 наименования. Результаты LA-ICP-MS исследований образцов вынесены в приложения.

Благодарности. Автор выражает особую благодарность профессору, доктору геолого-минералогических наук А.В. Боброву за руководство работой и ценные замечания, профессору Тецуо Ирифуне (Университет Эхиме) и старшему научному сотруднику ГЕОХИ РАН, кандидату геолого-минералогических наук Е.А. Матросовой за помощь в освоении методики проведения опытов на многопуансонном аппарате высокого давления, кандидату геолого-минералогических наук Е.И. Марченко и член-корр. РАН, профессору Н.Н. Еремину (МГУ им. М.В. Ломоносова) за проведение атомистического моделирования, профессору Л. Бинди (Университет Флоренции) за эффективную помощь и сотрудничество. Автор искренне благодарит к.г.-м.н., вед. научн. сотр. В.О. Япаскурта и Е.В. Гусеву за помощь в проведении электронно-зондовых исследований. Автор также признательна профессору Такафуми Хирата и аспиранту Йошики Макино (Токийский Университет) за помощь в проведении LA-ICP-MS исследований.

Работа поддержана Российским научным фондом (проект №17-17-01169) и выполнена в рамках научного плана Лаборатории глубинных геосфер геологического факультета МГУ.

Условные обозначения, принятые в работе. Brd - бриджманит, CaSiPrv - CaSiO3 с перовскитовой структурой, L - расплав, Per - периклаз, fPer - ферропериклаз, Rgw -рингвудит, Carb - карбонат, Grt - мэйджоритовый гранат, Eit - эйтелит, Ilm - ильменит, Sp

- шпинель, St - стишовит, K-Holl - KAlSi3O8 со структурой голландита, Ms - магнезит, Mw

- магнезиовюстит, REE - редкоземельные элементы, LREE - легкие редкоземельные

элементы (La-Eu), HREE - тяжелые редкоземельные элементы (Gd-Lu), DBrd/L -коэффициент распределения в указанной системе, #Mg - магнезиальность Mg/(Mg + Fe)at; CAS - Ca-Al силикат со структурой кальциоферрита, DHSM - плотные водосодержащие силикаты магния, MORB - базальты срединно-океанических хребтов, Na-X - натриевая фаза Х (Na2Mg2Si2O7), K-X - калиевая фаза Х (K2Mg2Si2O7), Фаза Egg - водная глиноземистая фаза AlSiO3OH; N2MS - синтетический силикат натрия и магния Na2MgSiO4; а.ф. - число атомов на формулу.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ ПО ОСОБЕННОСТЯМ СОСТАВОВ ГЛАВНЫХ ФАЗ ПЕРЕХОДНОЙ ЗОНЫ И НИЖНЕЙ МАНТИИ ЗЕМЛИ В ПРИРОДЕ И ЭКСПЕРИМЕНТЕ

Мантия Земли слагает более 70% объема планеты и играет важнейшую роль во всех глобальных процессах. Наблюдаемая нами конфигурация земной поверхности в каждом своем проявлении имеет корни, уходящие в мантию и ядро. Без пристального изучения этой самой большой по объему оболочки Земли, ученые не достигнут полного понимания функционирования всей планеты в общем и каждого процесса, в частности.

В начале XX века началось активное изучение строения планеты с помощью сейсмических методов. Одна из первых геофизических моделей Земли (Bullen, 1942) делит планету на восемь слоев, названных первыми буквами алфавита A-G. Дальнейшие сейсмические исследования выявили более сложное строение Земли, и были выделены следующие глобальные разделы (Dziewonski, Anderson 1981): разграничение верхней и нижней коры (толщина 0-70 км); литосферная мантия (24-80 км); астеносфера (глубина 80220 км); верхняя мантия (220-400 км); переходная зона мантии Земли (400-670 км); нижняя мантия, разделенная на три части границами второго порядка на 770, 2740 и 2740 км (самый нижний раздел соответствует слою D"); граница внешнего и внутреннего ядра (2890-5150 км). Также были выявлены локально распространенные разделы, подтверждающие факт неоднородности мантии Земли: (раздел «H» (60-90 км), «L» (около 220 км) (Deuss, Woodhouse, 2004), «Х» (270-330 км) (Ravenaugh, Jordan, 1991)). Впоследствии глубины глобальных границ получили лишь незначительное уточнение.

Большой объем данных, полученных при изучении глубинного строения Земли сейсмическими методами, стал мощным импульсом для развития экспериментальной петрологии. Сведения о плотностях и их изменениях на различных глубинах, позволяют предполагать и моделировать вещества, способные давать такие показатели при известных температурах и давлениях, а также рассматривать фазовые реакции, ответственные за их скачкообразное изменение. Изобретение новых приборов для создания высоких и сверхвысоких давлений помогало исследователям.

С другой стороны, очень важным источником информации для ученых служили природные данные. Было выяснено, что мантийные породы могут быть тектонически эксгумированы на поверхность планеты различными процессами. Такими породами являются: альпинотипные орогенные перидотиты (предположение о том, что эти тела представляют собой блоки мантийных пород, появилось в 1950-х годах (De Roever, 1957; Hess, 1962; Dietz, 1963)), офиолиты (были известны до XIX века, в 1905 году офиолитами стали называть комплексы пород гипербазитов, габбро, базальтов и радиоляритов) и абиссальные перидотиты (большинство таких тел были выявлено в результате международных программ по бурению дна океана (Deep Sea Drilling Project, 1968-1983; Ocean Drilling Program, 1985-2003)).

Большое количество информации о мантийных породах несут в себе мантийные ксенолиты, которые являются фрагментами мантии Земли, транспортированными к поверхности (Wagner, 1928) различными по составу магмами (в большинстве случаев это магмы повышенной щелочности). Как правило, ксенолиты значительно древнее, чем вмещающие породы и, соответственно транспортировавшие их магмы. Мантийные

9

ксенолиты описаны в трех типах магматических/пирокластических сериях пород (Nixon, 1987): щелочных базальтах и родственных им породах, лампрофирах и породах кимберлитовой серии.

Благодаря изучению мантийных ксенолитов и включений в природных алмазах, были выделены основные парагенезисы мантии, построены их геохимические тренды. Огромная работа в этой области была проделана Н.В. Соболевым (Соболев и др. 1983), обобщившем многолетний опыт изучения включений в алмазах и проанализировавшем данные по мантийным ксенолитам, в том числе их алмазоносным разностям. Николай Владимирович показал, что включения в алмазах четко соответствуют конкретным типам мантийных пород.

Таким образом, верхняя мантия, хоть и с многочисленными оговорками, получила возможность довольно подробного изучения. Однако с нижней мантией, составляющей более половины объема нашей планеты, ситуация представляется намного сложнее. Не существует процессов, способных вывести породы нижней мантии на поверхность, но получить реликты настолько глубинного вещества, все же оказалось возможным. Было выяснено, что включения в алмазах очень важны при изучении мантии Земли, так как, помимо верхнемантийных парагенезисов, они могут нести в себе информацию о составе и нижней мантии.

В настоящее время ученые располагают обширной минералогической базой образцов включений глубинных алмазов, у которых было доказано нижнемантийное происхождение. До настоящего времени минералы нижней мантии Земли были обнаружены в алмазах из кимберлитов Южной Африки, Южной Австралии, Бразилии, Канады, в россыпных месторождениях Гвинеи, Бразилии и других районов (Kaminsky, 2012). Эти данные позволяют выделить три основных ассоциации минералов нижней мантии: ультрамафитовую, мафитовую, и карбонатитовую (Kaminsky, 2017). Ультрамафитовая ассоциация значительно преобладает над остальными, и этот факт дает возможность предполагать, что различные свойства нижней мантии (механические, физические, плотностные и др.) будут описываться свойствами минералов именно этой ассоциации. Рассмотрим подробнее основные фазы нижнемантийных ассоциаций, чтобы составить общую картину особенностей составов включений в ультравысокобарных алмазах и нижней мантии в целом. Важно отметить, что информация по примесным элементам для основных фаз будет рассмотрена в отдельном разделе литературного обзора.

Несколько слов о минерале-хозяине для нижнемантийных включений. Алмаз содержит включения всех трех вышеупомянутых ассоциаций и сам является акцессорным минералом для них. С первыми двумя (ультрамафитовая и мафитовая) он сосуществует. Карбонатитовая же предполагается родительской для алмаза.

Алмаз нижнемантийного происхождения отличается от верхнемантийного. Большинство кристаллов относятся ко второго типу, «безазотному». В тех же алмазах, где есть азот, азотные центры агрегированы на 94%. Такое превращение отдельных азотных центров в полиатомные комплексы (что происходит при долгом нахождении при высоких Т) подразумевает длительное нахождение алмаза при высоких Р и Т. Все типы люминесценции нижнемантийного алмаза гомогенные, что предполагает рост алмаза при постоянных Р и Т. Кроме того, алмазы из нижней мантии имеют значительную примесь водорода, что не характерно для алмазов, имеющих верхнемантийное происхождение.

Изотопный состав углерода алмазов лежит в узком интервале, соответствующем ювенильной нижней мантии (Kaminsky, 2017).

1.1 Ультрамафитовая ассоциация

Как экспериментальные данные, так и геологические наблюдения показывают, что ниже сейсмической границы на глубине 660 км существуют новые минеральные ассоциации. Они состоят не из силикатных минеральных фаз, таких которые слагают верхнюю мантию и переходную зону, а из перовскитоподобных и оксидных фаз. Следовательно, «оксидная Земля» заменяет «силикатную Землю» ниже уровня 660 км (Kaminsky, 2017).

Ультрамафитовая ассоциация в природных образцах состоит из бриджманита, перовскитоподобного CaSiO3, ферропериклаза и свободного кремнезема. Главными отличительными характеристиками ультрамафитовой ассоциации являются следующие особенности:

Набор минеральных фаз включений из нижнемантийных алмазов не соответствует таковому, получаемому в экспериментальных исследованиях. Самым распространенным минералом природных ассоциаций является ферропериклаз (48-63% от общего числа минералов (Stachel et al., 2000; Hayman et al., 2005; Davies et al., 2004)), тогда как в экспериментах доля эта фазы лишь в редких случаях достигает 18-20% (Irifune, 1994; Fei, Bertka, 1999; Wood, 2000). Бриджманит, в отличие от ферропериклаза, составляет только 510% в ассоциациях из всех изученных регионов (Канада, Гвинея, Южная Африка и др.) (Kaminsky, 2017). Эти цифры в несколько раз меньше, чем в экспериментальных образцах (70-74%). По геологическим данным, перовскитоподобный CaSiO3 более распространен (10-14%), чем предполагается по моделям (8-10%) (Akaogi, 2007; Irifune et al., 2010; Tsuchiya, Kawai, 2013). Тем не менее, расхождения по распространенностям в природных образцах нельзя переносить на всю мантию в целом, однако их стоит принимать во внимание.

Другой особенностью ультрамафитовой ассоциации является наличие свободного кремнезема, SiO2, который лишь в редких случаях может быть получен в экспериментах и не предсказывается в моделях, однако постоянно обнаруживается в природных образцах, обычно находясь в ассоциации с ферропериклазом. Это самое главное отличие природных образцов и моделей. Свободный кремнезем был обнаружен в алмазах всех исследованных регионов (Harte et al., 1999; Davies et al., 2004; Зедгенизов и др., 2019), и его распространенность может достигать значительных объемов (до 20%). На глубинах, соответствующих нижней мантии, кремнезем существует в стишовитовых и постстишовитовых фазах, которые нестабильны при низких давлениях, поэтому в образцах обычно обнаруживается кварц, но его нижнемантийное происхождение можно доказать за счет ассоциации с ферропериклазом и бриджманитом.

Следующей особенностью является широкая вариация составов природного ферропериклаза. Магнезиальность этого минерала изменяется в широких пределах, от 0,36 до 0,90. Вместе с тем, в экспериментах (даже по исследованию природных систем) при давлении 25-60 ГПа магнезиальность ферропериклаза достигала лишь #Mg = 0,73-0,88 (Kaminsky, 2017). В бриджманите разница не такая большая, однако тоже заметна: 0,84-0,96 в природных образцах и 0,80-0,88 в экспериментальных.

Наконец, еще одной особенностью является наличие в ультрамафитовой ассоциации ряда других (акцессорных) фаз, таких как ильменит, перовскит CaTiO3; минералы с составом оливина и шпинелей; титанит; самородный никель и железо; сульфиды; Происхождение некоторых фаз до сих пор не ясно, нередко открываются все новые минералы (напр. Wilding et al., 1991; Sharygin et al., 2012; Hayman et al., 2005).

1.1.1 Бриджманит

Этот минерал занимает одно из центральных мест в данной работе, поэтому информация о нем будет наиболее обширной. Бриджманит является самым распространенным минералом нижней мантии Земли (Пущаровский, Пущаровский, 2010) и изначально был известен как MgSi-перовскит. Слово «перовскит» было взято из названия CaTiO3, из группы перовскитов, имеющих кубическую структуру. Однако бриджманит, хоть и принадлежит группе перовскитов, имеет орторомбическое искажение идеальной кубической структуры. Отклонения проявляются во вращении и наклоне SiO6 октаэдров и смещении центрального атома Mg (Horiuchi et al., 1987). Степень искажения возрастает с давлением и вхождением алюминия в структуру бриджманита (Fiquet et al. 2000, Kojitani et al., 2007; Walter et al., 2004). Общая формула бриджманита VIII/XIIA2+VIB4+O2 -3, где позиция А представляет собой большую псевдододекаэдрическую позицию (8/12-гранник), обычно заполненную Mg, Fe, Mn, Ni, Ca катионами. Позиция В меньше и имеет шестерную координацию, обычно заполненную Si4+, Al3+ и Fe3+ катионами. Из-за очень частого вхождения алюминия в состав природных и синтетических бриджманитов упрощенную формулу бриджманита следует записывать как (Mg,Fe)(Si,Al,Fe)O3. Другие катионы распространены значительно меньше. В нижней мантии бриджманит образуется за счет распада рингвудита (Mg,Fe)2SiO4, в результате реакции образуется также ферропериклаз. А.Е. Рингвуд (Ringwood, 1962) первым предположил, что MgSiO3 будет иметь структуру перовскита в условиях нижней мантии, отметив, что такая структура будет на несколько процентов плотнее изохимической смеси SiO2 и MgO. Впервые бриджманит был синтезирован в 1974 году (Liu, 1974) из граната альмандин-пиропового состава при 1400-1800°С и 27 ГПа. Затем, в 1975 году тот же исследователь синтезировал бриджманит путем трансформации форстерита и энстатита при высоких Т и Р (Liu, 1975).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Тамарова Анастасия Павловна, 2020 год

ЛИТЕРАТУРА

Статьи в рецензируемых научных изданиях, рекомендованных для защиты в диссертационном совете МГУ по специальности 25.00.04 «Петрология, вулканология», опубликованные автором по теме

диссертации:

1. Bindi L., Tamarova A., Bobrov A.V., Sirotkina E.A., Tschauner O., Walter M.J., Irifune T. (2016). Incorporation of high amounts of Na in ringwoodite: Possible implications for transport of alkali into lower mantle. American Mineralogist, 101(2), 483-486. Импакт-фактор журнала в JCR 2018: 2,631.

2. Sirotkina E.A., Bindi L., Bobrov A.V., Tamarova A., Pushcharovsky D.Y., Irifune T. (2018). X-ray single-crystal structural characterization of Na2MgSiO4 with cristobalite-type structure synthesised at 22 GPa and 1800° C. European Journal of Mineralogy, 30(3), 485-489. Импакт-фактор журнала в JCR 2018: 1,663.

3. Матросова Е.А., Бобров А.В., Тамарова А.П., Бинди Л., Пущаровский Д.Ю., Ирифуне Т. (2020). Na-силикаты на границе переходной зоны и нижней мантии: особенности состава и структуры. Доклады РАН. Науки о Земле, 491(1), 52-57. Геология. -2019 - № 1 - С. 104-116. Импакт-фактор журнала в РИНЦ 2018: 1,058.

4. Tamarova A.P., Marchenko E.I., Bobrov A.V., Eremin N.N., Zinov'eva N.G., Irifune T., Hirata T., Makino Y. (2020). Interphase REE Partitioning at the Boundary between the Earth's Transition Zone and Lower Mantle: Evidence from Experiments and Atomistic Modeling. Minerals, 10(3), 262. DOI: 10.3390/min10030262. Импакт-фактор журнала в JCR 2018: 2,250.

Список литературы:

Амиров, С. Т., Никитин, А. В., Илюхин, В. В., Белов, Н. В. (1967). Кристаллическая структура синтетического N^Zn-диортосиликата Na2Zm(Si2O7), Докл. АН СССР, 177(1), 92-95.

Зедгенизов, Д. А., Рагозин, А. Л., Каги, Х., Юримото, Х., & Шацкий, В. С. (2019).

Включения SiO2 в сублитосферных алмазах. Геохимия, 64(9), 948-957. Когарко, Л. Н. (2008). Кимберлитовый магматизм в истории Земли, его алмазоносность и

проблемы генезиса. Доклады Академии наук, 418(1), 86-89. Пущаровский Ю.М., Пущаровский Д.Ю. (2010). Геология мантии Земли. М.: ГЕОС, 140с. Соболев, Н. В. (1983). Парагенезисы алмаза и проблема глубинного минералообразования.

Записки ВМО, 112(4), 389. Спивак, А. В. (2005). Рост, свойства и морфология кристаллов алмаза, полученных из

карбонатных расплавов/Канд. дисс. М.: МГУ. Aguado, F., Rodriguez, F., Hirai, S., Walsh, J. N., Lennie, A., & Redfern, S. A. T. (2008). High-

pressure behaviour of KMgF3 perovskites. High Pressure Research, 28, 539-544. Akaogi, M., Hamada, Y., Suzuki, T., Kobayashi, M., & Okada, M. (1999). High pressure transitions in the system MgAl2O4-CaAl2O4: A new hexagonal aluminous phase with implication for the lower mantle. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 115, 67-77. Akaogi, M., Tanaka, A., & Ito, E. (2002). Garnet-ilmenite-perovskite transitions in the system Mg4Si4O12-Mg3Al2Si3O12 at high pressures and high temperatures: Phase equilibria, calorimetry and implications for mantle structure. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 132, 303-324.

Akaogi, M. (2007). Phase transitions of minerals in the transition zone and upper part of the lower mantle. Ohtani, E., ed., Advances in High-Pressure Mineralogy. Geological Society of America Special Paper, 421, p. 1-13.

Anderson, D. L. (1983). Chemical composition of the mantle. Journal of Geophysical Research, 88, B41-B52.

Andrault, D., Neuville, D. R., Flank, A. M., & Wang, Y. (1998). Cation sites in Al-rich MgSiO3 perovskites. American Mineralogist, 83, 1045-1053.

Andrault, D., Bolfan-Casanova, N., Bouhifd, M. A., Guignot, N., & Kawamoto, T. (2007). The role of Al-defects on the equation of state of Al-(Mg, Fe)SiO3 perovskite. Earth and Planetary Science Letters, 263, 167-179.

Andrault, D., Petitgirard, S., Nigro, G. L., Devidal, J. L., Veronesi, G., Garbarino, G., & Mezouar, M. (2012). Solid-liquid iron partitioning in Earth's deep mantle. Nature, 487(7407), 354-357.

Armstrong, L. S., Walter, M. J., Tuff, J. R., Lord, O. T., Lennie, A. R., Kleppe, F. R., et al. (2012). Perovskite phase relations in the system CaO-MgO-TiO2-SiO2 and implications for deep mantle litK-Hollogies. Journal of Petrology, 53(3), 611-635.

Baur, W.H., Ohta, T., Shannon, R.D. (1981). Structure of 278 magnesium disodium silicate Na2MgSiO4 and ionic conductivity in tetrahedral structures. Acta Crystallogr., 37, 14831491.

Bindi, L., Bobrov, A., and Litvin, Y.A. (2007). Incorporation of Fe3+ in phase-X, A2-xM2Si2O?Hx, a potential high-pressure K-rich hydrous silicate in the mantle. MineralogicalMagazine, 71, 265-272.

Bindi, L., Dymshits, A. M., Bobrov, A. V., Litasov, K. D., Shatskiy, A. F., Ohtani, E., & Litvin, Y. A. (2011). Crystal chemistry of sodium in the Earth's interior: The structure of Na2MgSi5O12 synthesized at 17.5 GPa and 1700 C. American Mineralogist, 96(2-3), 447-450.

Bindi, L., Nishi, M., Tsuchiya, J., & Irifune, T. (2014). Crystal chemistry of dense hydrous magnesium silicates: The structure of phase H, MgSiH2O4 synthesized at 45 GPa and 1000°C. American Mineralogist, 99, 1802-1805.

Bobrov, A. V., Kojitani, H., Akaogi, M., & Litvin, Yu A. (2008a). Phase relations on the diopside-hedenbergite-jadeite join up to 24 GPa and stability of Na-bearing majorite garnet. Geochimica et Cosmochimica Acta, 72(9), 2392-2408.

Bobrov, A. V., Litvin, Yu A, Bindi, L., & Dymshits, A. M. (20086). Phase relations and formation of sodium-rich majorite garnet in the system Mg3Al2Si3O12-Na2MgSi5O12 at 7.0 and 8.5 GPa. Contributions to Mineralogy and Petrology, 156(2), 243-257.

Boffa Ballaran, T., Frost, D. J., Miyajima, N., & Heidelbach, F. (2010). The structure of a super-aluminous version of the dense hydrous-magnesium silicate phase D. American Mineralogist, 95, 1113-1116.

Brenker, F. E., Vollmer, C., Vincze, L., Vekemans, B., Szymanski, A., Janssens, K., ... & Kaminsky, F. (2007). Carbonates from the lower part of transition zone or even the lower mantle. Earth and Planetary Science Letters, 260(1-2), 1-9.

Bulanova, G. P., Walter, M. J., Smith, C. B., Kohn, S. C., Armstrong, L. S., Blundy, J., & Gobbo, L. (2010). Mineral inclusions in sublithospheric diamonds from Collier 4 kimberlite pipe, Juina, Brazil: subducted protoliths, carbonated melts and primary kimberlite magmatism. Contributions to Mineralogy and Petrology, 160(4), 489-510.

Bullen, K. E. (1942). The density variation of the Earth's central core. Bulletin of the Seismological Society of America, 30, 235-250.

Burnham, A. D., Bulanova, G. P., Smith, C. B., Whitehead, S. C., Kohn, S. C., Gobbo, L., & Walter, M. J. (2016). Diamonds from the Machado River alluvial deposit, Rondönia, Brazil, derived from both lithospheric and sublithospheric mantle. Lithos, 265, 199-213.

Caracas, R., Wentzcovitch, R., Price, G. D., & BrodK-Hollt, J. (2005). CaSiÜ3 perovskite at lower mantle pressures. Geophysical Research Letters, 32, L06306.

Chung, J. I., & Kagi, H. (2002). High concentration of water in stishovite in the MÜRB system. Geophysical Research Letters, 29(21), 2020.

Corgne, A., Allan, N. L., & Wood, B. J. (2003). Atomistic simulations of trace element incorporation into the large site of MgSiÜ3 and CaSiÜ3 perovskites. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 139(1-2), 113-127.

Corgne, A., & Wood, B. J. (2004). Trace element partitioning between majoritic garnet and silicate melt at 25 GPa. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 143, 407-419.

Corgne, A., & Wood, B. J. (2005). Trace element partitioning and substitution mechanisms in calcium perovskites. Contributions to Mineralogy and Petrology, 149(1), 85-97.

Corgne, A., Liebske, C., Wood, B. J., Rubie, D. C., & Frost, D. J. (2005). Silicate perovskite-melt partitioning of trace elements and geochemical signature of a deep perovskitic reservoir. Geochimica et Cosmochimica Acta, 146, 249-260.

Corgne, A., & Wood, B. J. (2002). CaSiÜ3 and CaTiÜ3 perovskite-melt partitioning of trace elements: Implications for gross mantle differentiation. Geophysical Research Letters, 29.

Dai, L., Kudo, Y., Hirose, K., Murakami, M., Asahara, Y., Üzawa, H., Ühishi, Y., Hirao, N. (2013). Sound velocities of Na0.4Mg0.6Ah.6Si0.4Ü4 NAL and CF phases to 73 GPa determined by Brillouin scattering method. Phys. Chem. Minerals, 40, 195-201.

Daniel, I., Cardon, H., Fiquet, G., Guyot, F., & Mezouar, M. (2001). Equation of state of Al-bearing perovskite to lower mantle pressure conditions. Geophysical Research Letters, 28 (19), 3789-3792.

Davies, R. M., Griffin, W. L., Ü'Reilly, S. Y., & Doyle, B. J. (2004). Mineral inclusions and geochemical characteristics of microdiamonds from the DÜ27, A154, A21, A418, DÜ18, DD17 and Ranch Lake kimberlites at Lac de Gras, Slave Craton, Canada. Lithos, 77(1-4), 39-55.

Deuss, A., & Woodhouse, J. H. (2004). The nature of the Lehmann discontinuity from its seismological Clapeyron slopes. Earth and Planetary Science Letters, 225(3-4), 295-304.

De Roever, W.P. (1957) Sind die alpino-typen Peridotitmassen vielleicht tektonisch verfrachtete Bruchstücke der Peridotitschale? Geologische Rundschau, 46: 137-146.

Dietz, R. S. (1963). Alpine serpentines as oceanic rind fragments. Geological Society of America Bulletin, 74(7), 947-952.

Dobson, D.P., & Jacobsen, S.D. (2004) The flux growth of magnesium silicate perovskite single crystals. American Mineralogist, 89, 807-811.

Dorfman, S. M., Meng, Y., Prakapenka, V. B., & Duffy, T. S. (2013). Effects of Fe-enrichment on the equation of state and stability of (Mg,Fe)SiÜ3 perovskite. Earth and Planetary Science Letters, 361, 249-257.

Dubrovinsky, L. S., Dubrovinskaia, N. A., Annersten, H., Halenius, E., & Harryson, H. (2001). Stability of (Mg0.5Fe0.5)Ü and (Mg0.8 Fe0.2)O magnesiowüstites in the lower mantle. European Journal of Mineralogy, 13(5), 857-861.

Dubrovinsky, L. S., Dubrovinskaia, N. A., Saxena, S. K., Annersten, H., Hälenius, E., Harryson, H., ... & Le Bihan, T. (2000). Stability of ferropericlase in the lower mantle. Science, 289(5478), 430-432.

Dymshits, A. M., Bobrov, A. V., Litasov, K. D., Shatsky, A. F., Ohtani, E., & Litvin, Yu A. (2010). Experimental study of the pyroxene-garnet phase transition in the Na2MgSisOi2 system at pressures of 13-20 GPa: First syntheses of sodium majorite. Doklady Earth Sciences, 434(1), 1263-1266.

Dymshits, A. M., Bobrov, A. V., Bindi, L., Litvin, Y. A., Litasov, K. D., Shatskiy, A. F., & Ohtani, E. (2013). Na-bearing majoritic garnet in the Na2MgSi5O12-Mg3AhSi3O12 join at 11-20 GPa: Phase relations, structural peculiarities and solid solutions. Geochimica et Cosmochimica Acta, 105, 1-13.

Dymshits, A. M., Litasov, K. D., Sharygin, I. S., Shatskiy, A., Ohtani, E., Suzuki, A., & Funakoshi, K. (2014). Thermal equation of state of majoritic knorringite and its significance for continental upper mantle. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 119(11), 8034-8046. Dziewonski A., & Anderson D. (1981) Preliminary reference Earth model. Physics of Earth and

Planetary Interiors, 25, 297-356. Egglton, R. A., Boland, J. N., & Ringwood, A. E. (1978). High pressure synthesis of a new

aluminum silicate: AbSi5On(OH). Geochemical Journal, 12, 191-194. Fei, Y. W., Wang, Y. B., & Finger, L. W. (1996). Maximum solubility of FeO in (Mg,Fe)SiO3 perovskite as a function of temperature at 26 GPa: Implication for FeO content in the lower mantle. Journal of Geophysical Research, 101, 11525-11530. Fei, Y., & Bertka, C. M. (1999). Phase transitions in the Earth's mantle and mantle mineralogy.

Mantle petrology: field observations and high-pressure experimentation, 6, 189-207. Ferroir, T., Onozawa, T., Yagi, T., Merkel, S., Miyajima, N., Nishiyama, N., ... & Kikegawa, T. (2006). Equation of state and phase transition in KAlSi3O8 K-Holllandite at high pressure. American Mineralogist, 91(2-3), 327-332. Fiquet, G., Dewaele, A., Andrault, D., Kunz, M., & Le Bihan, T. (2000). Thermoelastic properties and crystal structure of MgSiO3 perovskite at lower mantle pressure and temperature conditions. Geophysical Research Letters, 27, 21-24. Frost, D. J., Liebske, C., Langenhorst, F., McCammon, C. A., Trannes, R. G., & Rubie, D. C. (2004). Experimental evidence for the existence of iron-rich metal in the Earth's lower mantle. Nature, 428, 409-412.

Frost, D. J. (2006). The stability of hydrous mantle phases. Reviews in Mineralogy and

Geochemistry, 62(1), 243-271. Gavryushkin, P.N., Rashenko, S.V., Shatskiy, A.F., Litasov, K.D., & Ancharov, A.I. (2016). Compressibility and phase transitions of potassium carbonate at pressures below 30 kbar. Journal of Structural Chemistry, 57(7), 1485-1488. Gillet, P., Chen, M., Dubrovinsky, L., El Goresy, A. (2000). Natural NaAlSi3O8-K-Holllandite in

the shocked Sixiangkov meteorite. Science, 287, 163-1636. Golovin, A. V., Sharygin, I. S., & Korsakov, A. V. (2017). Origin of alkaline carbonates in kimberlites of the Siberian craton: Evidence from melt inclusions in mantle olivine of the Udachnaya-East pipe. Chemical Geology, 455, 357-375. Golovin, A. V., Sharygin, I. S., Kamenetsky, V. S., Korsakov, A. V., & Yaxley, G. M. (2018). Alkali-carbonate melts from the base of cratonic lithospheric mantle: links to kimberlites. Chemical Geology, 483, 261-274. Grassi, D., & Schmidt, M. W. (2011). Melting of carbonated pelites at 8-13 GPa: generating K-rich carbonatites for mantle metasomatism. Contributions to Mineralogy and Petrology, 162(1), 169-191.

Gudfinnsson, G.H., & Wood, B.J. (1998). The effect of trace elements on the olivine-wadsleyite transformation. American Mineralogist, 83, 1037-1044.

Guignot, N., & Andrault, D. (2004). Equations of state of Na-K-Al host phases and implications for MORB density in the lower mantle. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 143, 107-128.

Harlow, G. E. (1997). K in clinopyroxene at high pressure and temperature: an experimental study. American Mineralogist, 82(3-4), 259-269.

Harlow, G. E., & Veblen, D. R. (1991). Potassium in clinopyroxene inclusions from diamonds. Science, 251(4994), 652-655.

Harris, J. W., Hutchison, M. T., Hursthouse, M., Light, M., & Harte, B. (1997). A new tetragonal silicate mineral occurring as inclusions in lower mantle diamonds. Nature, 387(6632), 486488.

Harte, B., & Harris, J. W. (1994). Lower mantle mineral association preserved in diamonds. MineralogicalMagazine, 58A, 384-385.

Harte, B. (1999). Lower mantle mineral associations in diamonds from Sao Luiz, Brazil. Mantle petrology: Field observations and high-pressure experimentation: A tribute to Francis R.(Joe) Boyd, 6, 125-153

Hayman, P. C., Kopylova, M. G., & Kaminsky, F. V. (2005). Lower mantle diamonds from Rio Soriso (Juina, Brazil). Contributions to Mineralogy and Petrology, 149(4), 430-445.

Helffrich, G. R., & Wood, B. J. (2001). The Earth's mantle. Nature, 412(6846), 501-507.

Jenkins, J., Deuss, A., & Cottaar, S. (2017). Converted phases from sharp 1000 km depth mid-mantle heterogeneity beneath Western Europe. Earth and Planetary Science Letters, 459, 196-207.

Hernández, E. R., Alfe, D., & BrodK-Hollt, J. (2013). The incorporation of water into lowermantle perovskites: A first-principles study. Earth and Planetary Science Letters, 364, 37-43.

Hess, H. H. (1962). History of ocean basins. Petrologic studies, 4, 599-620.

Hirao, N., Ohtani, E., Kondo, T., Sakai, T., & Kikegawa, T. (2008). K-Holllandite II phase in KAlSi3O8 as a potential host mineral of potassium in the Earth's lower mantle. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 166(1-2), 97-104.

Hirose, K., & Fei, Y. (2002). Subsolidus and melting phase relations of basaltic composition in the uppermost lower mantle. Geochimica et Cosmochimica Acta, 66, 2099-2108.

K-Hollzapfel, C., Rubie, D. C., Frost, D. J., & Langenhorst, F. (2005). Fe-Mg interdiffusion in (Mg, Fe)SiO3 perovskite and lower mantle reequilibration. Science, 309(5741), 1707-1710.

Horiuchi, H., Ito, E., & Weidner, D. J. (1987). Perovskite-type MgSiO3: Single-crystal X-ray diffraction. American Mineralogist, 72, 357-360.

Hughes, H. (1966). Formation of alkali silicates and aluminosilicates and their occurrence in blast furnaces. Trans. Brit. Ceram. Soc., 65(12), 661-79.

Hutchison, M. T., Hurtshouse, M. B., & Light, M. E. (2001). Mineral inclusions in diamonds: Associations and chemical distinctions around the 670-km discontinuity. Contributions to Mineralogy and Petrology, 142(2), 119-126.

Inoue, T., Irifune, T., Yurimoto, H., & Miyagi, I. (1998). Decomposition of K-amphibole at high pressures and implications for subduction zone volcanism. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 107(1-3), 221-231.

Irifune, T. (1994). Absence of an aluminous phase in the upper part of the Earth's lower mantle. Nature, 370, 131-133.

Irifune, T., Koizumi, T., & Ando, J. I. (1996). An experimental study of the garnet-perovskite transformation in the system MgSiO3-Mg3Al2Si3Oi2. Physics of the Earth and Planet Interior, 96(3-4), 147-157.

Irifune, T., Shinmei, T., McCammon, C. A., Miyajima, N., Rubie, D. C., & Frost, D. J. (2010). Iron partitioning and density changes of pyrolite in Earth's lower mantle. Science, 327(5962), 193-195.

Irifune, T., & Ringwood, A. E. (1993). Phase transformations in subducted oceanic crust and buoyancy relationships at depths of 600-800 km in the mantle. Earth and Planetary Science Letters, 117(1-2), 101-110.

Irifune, T., Ringwood, A. E., & Hibberson, W. O. (1994). Subduction of continental crust and terrigenous and pelagic sediments: an experimental study. Earth and Planetary Science Letters, 126(4), 351-368.

Irifune, T., Kurio, A., Sakamoto, S., Inoue, T., Sumiya, H., & Funakoshi, K. I. (2004). Formation of pure polycrystalline diamond by direct conversion of graphite at high pressure and high temperature. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 143, 593-600.

Ismailova, L., Bykova, E., Bykov, M., Cerantola, V., McCammon, C., Ballaran, T. B., ... & Liermann, H. P. (2016). Stability of Fe, Al-bearing bridgmanite in the lower mantle and synthesis of pure Fe-bridgmanite. Science advances, 2(7), e1600427.

Jackson, J. M., Sturhahn, W., Shen, G., Zhao, J., Hu, M. Y., Errandonea, D., ... & Fei, Y. (2005). A synchrotron Mossbauer spectroscopy study of (Mg, Fe) SiO3 perovskite up to 120 GPa. American Mineralogist, 90(1), 199-205.

Jephcoat, A. P., Hriljac, J. A., McCammon, C. A., O'Neill, H. S. C., Rubie, D. C., & Finger, L. W. (1999). High-resolution synchrotron X-ray powder diffraction and Rietveld structure refinement of two (Mg0. 95, Fe0. 05) SiO3 perovskite samples synthesized under different oxygen fugacity conditions. American Mineralogist, 84(3), 214-220.m

Joubert-Bettan, C. A., Lachenal, R., Bertaut, E. F., & Parthe, E. (1969). The crystal structures of Na2ZnSiO4, Na2ZnGeO4, and Na2MgGeO4. Journal of Solid State Chemistry, 1(1), 1-5.

Jung, D. Y., & Oganov, A. R. (2005). Ab initio study of the high-pressure behavior of CaSiO3 perovskite. Physics and Chemistry of Minerals, 32, 146-153.

Kamenetsky, V. S., Maas, R., Kamenetsky, M. B., Paton, C., Phillips, D., Golovin, A. V., & Gornova, M. A. (2009). Chlorine from the mantle: magmatic halides in the Udachnaya-East kimberlite, Siberia. Earth and Planetary Science Letters, 285(1-2), 96-104.

Kaminsky, F. V., Zakharchenko, O. D., Davies, R., Griffin, W. L., Khachatryan-Blinova, G. K., & Shiryaev, A. A. (2001). Superdeep diamonds from the Juina area, Mato Grosso State, Brazil. Contributions to Mineralogy and Petrology, 140(6), 734-753.

Kaminsky, F. V., Khachatryan, G. K., Andreazza, P., Araujo, D., & Griffin, W. L. (2009). Super-deep diamonds from kimberlites in the Juina area, Mato Grosso State, Brazil. Lithos, 112S(2), 833-842.

Kaminsky, F. (2012). Mineralogy of the lower mantle: A review of 'super-deep'mineral inclusions in diamond. Earth-Science Reviews, 110(1-4), 127-147.

Kaminsky, F. V., Wirth, R., & Schreiber, A. (2015). A microinclusion of lower-mantle rock and some other lower-mantle inclusions in diamond. Canadian Mineralogist, 53(1), 83-104.

Kaminsky, F. V. (2017). The Earth's lower mantle. B.: Springer.

Kaminsky, F. V., & Lin, J.-F. (2017). Iron partitioning in natural lower-mantle minerals: Toward a chemically heterogeneous lower mantle. American Mineralogist, 102(4), 824-832.

Kaminsky, F., & Wirth, R. (2017). Nitride, carbonitride and nitrocarbide inclusions in lower-mantle diamonds: A key to the balance of nitrogen in the Earth. European Geosciences Union General Assembly Abstract No. EGU2017-1751, Vienna, Austria.

Kanzaki, M. (1991). Stability of hydrous magnesium silicates in the mantle transition zone. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 66, 307-312.

Kanzaki, M. (2010). Crystal structure of a new high-pressure polymorph of topaz-OH. American Mineralogist, 95, 1349-1352.

Katsura, T., & Ito, E. (1989). The system Mg2SiO4-Fe2SiO4 at high pressures and temperatures: Precise determination of stabilities of olivine, modified spinel, and spinel. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 94(B11), 15663-15670.

Kawai, N., & Endo, S. (1970). The generation of ultrahigh hydrostatic pressures by a split sphere apparatus. Review of Scientific Instruments, 41(8), 1178-1181.

Kesson, S. E., Fitz Gerald, J. D., & Shelley, J. M. (1994). Mineral chemistry and density of subducted basaltic crust at lower mantle pressures. Nature, 372, 767-769.

King, S. D., Frost, D. J., & Rubie, D. C. (2015). Why cold slabs stagnate in the transition zone. Geology, 43, 231-234.

Kiseeva, E. S., Litasov, K. D., Yaxley, G. M., Ohtani, E., & Kamenetsky, V. S. (2013). Melting and phase relations of carbonated eclogite at 9-21 GPa and the petrogenesis of alkali rich melts in the deep mantle. Journal of Petrology, 54(8), 1555-1583.

Knittle, E., & Jeanloz, R. (1991). Earth's core-mantle boundary: Results of experiments at high pressures and temperatures. Science, 251, 1438-1443.

Kojitani, H., Katsura, T., & Akaogi, M. (2007). Aluminum substitution mechanisms in perovskite-type MgSiO3: An investigation by Rietveld analysis. Physics and Chemistry of Minerals, 34(4), 257-267.

Kojitani, H., Iwabuchi, T., Kobayashi, M., Miura, H., & Akaogi, M. (2011). Structure refinement of high-pressure hexagonal aluminous phases K1.00Mg2.00Al4.80Si1.15O12 and Na1.04Mg1.88Al4.64Si1.32O12. American Mineralogist, 96(9), 1248-1253.

Kono, Y., Kenney-Benson, C., Hummer, D., Ohfuji, H., Park, C., Shen, G., ... & Manning, C. E. (2014). Ultralow viscosity of carbonate melts at high pressures. Nature Communications, 5(1), 1-8.

Konzett, J., & Ulmer, P. (1999). The stability of hydrous potassic phases in lherzolitic mantle— an experimental study to 9.5 GPa in simplified and natural bulk compositions. Journal of Petrology, 40(4), 629-652.

Konzett, J., Fei, Y. (2000). Transport and storage of potassium in the Earth's upper mantle and transition zone: an experimental study to 23 GPa in simplified and natural bulk compositions. Journal of Petrology, 41(4), 583-603.

Kubo, T., Suzuki, T., & Akaogi, M. (1997). High pressure phase equilibria in the system CaTiO3-CaSiO3: Stability of perovskite solid solutions. Physics and Chemistry of Minerals, 24, 488494.

Kuzyura, A. V., Wall, F., Jeffries, T., & Litvin, Y. A. (2010). Partitioning of trace elements between garnet, clinopyroxene and diamond-forming carbonate-silicate melt at 7 GPa. Mineralogical Magazine, 74(2), 227-239.

Lakshtanov, D. L., Sinogeikin, S. V., Konstantin D. Litasov, K. D., Vitali B. Prakapenka, V. B., Hellwig, H., et al. (2007). The post-stishovite phase transition in hydrous Al-bearing SiO2 in

the lower mantle of the Earth. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA 104, 13588-13590.

Lauterbach, S., McCammon, C. A., Aken, P. V., Langenhorst, F., & Seifert, F. (2000). Mossbauer and ELNES spectroscopy of (Mg,Fe)(Si,Al)O3 perovskite: A highly oxidized component of the lower mantle. Contributions to Mineralogy and Petrology, 138, 17-26.

Lee, K. K. M., O'Neill, B., Panero, W. R., Shim, S. H., Benedetti, L. R., & Jeanloz, R. (2004). Equations of state of the high-pressure phases of a natural peridotite and implications for the Earth's lower mantle. Earth and Planetary Science Letters, 223(3-4), 381-393.

Liebske, C., Corgne, A., Frost, D. J., Rubie, D. C., & Wood, B. J. (2005). Compositional effects on element partitioning between Mg-silicate perovskite and silicate melts. Contributions to Mineralogy and Petrology, 149(1), 113-128.

Lin, J.-F., Alp, E. E., Mao, Z., Inoue, T., McCammon, C., Xiao, Y., et al. (2012). Electronic spin states of ferric and ferrous iron in the lower-mantle silicate perovskite. American Mineralogist, 97, 592-597.

Lin, J.-F., Speziale, S., Mao, Z., & Marquardt, H. (2013). Effects of the electronic spin transitions of iron in lower-mantle minerals: Implications to deep-mantle geophysics and geochemistry. Reviews of Geophysics, 51, 244-275.

Litasov, K., Ohtani, E., Langenhorst, F., Yurimoto, H., Kubo, H., & Kondo, T. (2003). Water solubility in Mg-perovskites and water storage capacity in the lower mantle. Earth and Planetary Science Letters, 211, 189-203.

Litasov, K., Ohtani, E., Suzuki, A., & Kawazoe, T. (2004). Absence of density crossover between basalt and peridotite in the cold slabs passing through 660 km discontinuity. Geophysical Research Letters, 31, L24607.

Litasov, K. D., & Ohtani, E. (2005). Phase relations in hydrous MORB at 18-28 GPa: Implications for heterogeneity of the lower mantle. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 150, 239263.

Litasov, K. D., & Ohtani, E. (2007a). Effect of water on the phase relations in Earth's mantle and deep water cycle. Special Papers-Geological Society of America, 421, 115.

Litasov, K. D., Kagi, H., Shatskiy, A., Ohtani, E., Lakshtanov, D. L., Bass, J. D., et al. (20076). High hydrogen solubility in Al-rich stishovite and water transport in the lower mantle. Earth and Planetary Science Letters, 262(2007), 620-634.

Litasov, K. D., & Ohtani, E. (2009). Phase relations in the peridotite-carbonate-chloride system at 7.0-16.5 GPa and the role of chlorides in the origin of kimberlite and diamond. Chemical Geology, 262, 29-41.

Litvin, Yu.A., Gasparik T., Tikhomirova V.I., Chichagov A.V. (1998): Na-Mg silicates as possible minerals in the Earth's mantle: melting and structural stability at 1 atm and high pressures. Dokl. Earth Sci., 361 A, 883-887.

Litvin, Y. A. (2014). The stishovite paradox in the genesis of superdeep diamonds. Doklady Earth Sciences, 455(1), 274-278.

Litvin, Y. A., Spivak, A. V., & Dubrovinsky, L. S. (2016). Magmatic evolution of the material of the Earth's lower mantle: Stishovite paradox and origin of superdeep diamonds (experiments at 24-26 GPa). Geochemistry International, 54(11), 936-947.

Liu, L.-G. (1974). Silicate perovskite from phase transformations of pyrope-garnet at high pressure and temperature. Geophysical Research Letters, 1, 277-280.

Liu, L.-G. (1975). Post oxide phases of forsterite and enstatite. Geophysical Research Letters, 2, 417-419.

Liu, L. (1977). Ilmenite-type solid solutions between MgSiO3 and AhO3 and some structural systematics among ilmenite compounds. Geochimica et Cosmochimica Acta, 41, 1355-1361.

Liu, Z., Irifune, T., Nishi, M., Tange, Y., Arimoto, T., & Shinmei, T. (2016). Phase relations in thesystem MgSiO3-AhO3 up to 52 GPa and 2000 K. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 257, 18-27.

Liu, L.-G., & Ringwood, A. E. (1975). Synthesis of a perovskite-type polymorph of CaSiO3. Earth and Planetary Science Letters, 28, 209-211.

Luth, R. W. (1995). Potassium in pyroxenes at high pressure. EOS Transactions, American Geophysical Union, 76, F711.

Luth, R. W. (1997). Experimental study of the system phlogopite-diopside from 3.5 to 17 GPa. American Mineralogist, 82(11-12), 1198-1209.

Mao, Z., Armentrout, M., Rainey, E., Manning, C. E., Dera, P., Prakapenka, V. B., & Kavner, A. (2011). Dolomite III: A new candidate lower mantle carbonate. Geophysical Research Letters, 38(22).

Mao, Z., Wang, F., Lin, J. F., Fu, S., Yang, J., Wu, X., ... & Chow, P. (2017). Equation of state and hyperfine parameters of high-spin bridgmanite in the Earth's lower mantle by synchrotron X-ray diffraction and Mossbauer spectroscopy. American Mineralogist, 102(2), 357-368.

Marquardt, H., & Miyagi, L. (2015). Slab stagnation in the shallow lower mantle linked to an increase in mantle viscosity. Nature Geoscience, 8, 311-314.

Mashino, I., Murakami, M., & Ohtani, E. (2016). Sound velocities of d-AlOOH up to core-mantle boundary pressures with implications for the seismic anomalies in the deep mantle. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 121, 595-609.

Massonne, H. J. (1992). Evidence for low-temperature ultrapotassic siliceous fluids in subduction zone environments from experiments in the system K2O-MgO-AhO3-SiO2-H2O (KMASH). Lithos, 28(3-6), 421-434.

Massonne, H. J., & Schreyer, W. (1989). Stability field of the high-pressure assemblage, talc+ phengite and two new phengite barometers. European Journal of Mineralogy, 1(3), 391-410.

McCammon, C. (1997). Perovskite as a possible sink for ferric iron in the lower mantle. Nature, 387(6634), 694-696.

McCammon, C. A., & Ross, N. L. (2003). Crystal chemistry of ferric iron in (Mg, Fe)(Si, Al)O3 majorite with implications for the transition zone. Physics and Chemistry of Minerals, 30(4), 206-216.

McDade P., Blundy J.D., & Wood B.J. (2003). Trace element partitioning on the Tinaquillo Lherzolite solidus at 1.5 GPa. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 139, 129-147.

McDonough, W. F., & Sun, S.-S. (1995). The composition of the Earth. Chemical Geology, 120 (3-4), 223-253.

McFarlane E.A., Drake M.J., & Rubie D.C. (1994). Element partitioning between Mg-perovskite, magnesiowustite, and silicate melt at conditions of the Earth's mantle. Geochimica et Cosmochimica Acta, 58, 5161-5172.

Merli, M., Bonadiman, C., Diella, V., & Pavese, A. (2016). Lower mantle hydrogen partitioning between periclase and perovskite: A quantum chemical modelling. Geochimica et Cosmochimica Acta, 173, 304-318.

Mibe, K., Orihashi, Y., Nakai, S. I., & Fujii, T. (2006). Element partitioning between transitionzone minerals and ultramafic melt under hydrous conditions. Geophysical Research Letters, 33(16).

Mitchell, R. H., & Jones, A. P. (1995). Perovskites: a revised classification scheme for an important rare earth element host in alkaline rocks. Mineralogical Society Series, 7, 41-76.

Miyajima, N., Yagi, T., Hirose, K., Kondo, T., Fujino, K., & Miura, H. (2001). Potential host phase of aluminum and potassium in the Earth's lower mantle. American Mineralogist, 86, 740746.

Mookherjee, M., Karki, B. B., Stixrude, L., & Lithgow-Bertelloni, C. (2012). Energetics, equation of state, and elasticity of NAL phase: Potential host for alkali and aluminum in the lower mantle. Geophysical Research Letters, 39(19).

Moore, R. O., & Gurney, J. J. (1985). Pyroxene solid solution in garnets included in diamonds. Nature, 318(6046), 553-555.

Moore, R. O., Otter, M. L., Rickard, R. S., Harris, J. W., & Gurney, J. J. (1986, September). The occurrence of moissanite and ferro-periclase as inclusions in diamond. In International Kimberlite Conference: Extended Abstracts (Vol. 4, pp. 409-411).

Nakajima, Y., Frost, D. J., & Rubie, D. C. (2012). Ferrous iron partitioning between magnesium silicate perovskite and ferropericlase and the composition of perovskite in the Earth's lower mantle. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 117(B8).

Navrotsky, A., Schoenitz, M., Kojitani, H., Xu, H., Zhang, J., Weidner, D. J., et al. (2003). Aluminum in magnesium silicate perovskite: Formation, structure, and energetics of magnesium-rich defect solid solutions. Journal of Geophysical Research, 108(B7).

Nishi, M., Irifune, T., Tsuchiya, J., Tange, Y., Nishihara, Y., Fujino, K., & Higo, Y. (2014). Stability of hydrous silicate at high pressures and water transport to the deep lower mantle. Nature Geoscience, 7(3), 224-227.

Nixon, P. H. (1987). Mantle xenoliths.

Nomura, R., Ozawa, H., Tateno, S., Hirose, K., Hernlund, H., Muto, S., et al. (2011). Spin crossover and iron-rich silicate melt in the Earth's deep mantle. Nature, 473, 199-203.

Ono, S., Ito, E., & Katsura, T. (2001). Mineralogy of subducted basaltic crust (MORB) from 25 to 37 GPa, and chemical heterogeneity of the lower mantle. Earth and Planetary Science Letters, 190, 57-63.

Ono, A., Akaogi, M., Kojitani, H., Yamashita, K., & Kobayashi, M. (2009). High-pressure phase relations and thermodynamic properties of hexagonal aluminous phase and calcium-ferrite phase in the systems NaAlSiO4-MgAhO4 and CaAl2O4-MgAhO4. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 174, 39-49.

Onuma, N., Higuchi, H., Wakita, H., Nagasawa, H. (1968). Trace element partition between two pyroxenes and the host lava. Earth and Planetary Science Letters, 5, 47-51.

Ohira, I., Ohtani, E., Sakai, T., Miyahara, M., Hirao, N., Ohishi, Y., & Nishijima, M. (2014). Stability of a hydrous S-phase, AlOOH-MgSiO2(OH)2, and a mechanism for water transport into the base of lower mantle. Earth and Planetary Science Letters, 401, 12-17.

Ohta, K., Hirose, K., Lay, T., Sata, N., & Ohishi, Y. (2008). Phase transitions in pyrolite and MORB at lowermost mantle conditions: implications for a MORB-rich pile above the core-mantle boundary. Earth and Planetary Science Letters, 267(1-2), 107-117.

Ohtani, E., Litasov, K., Suzuki, A., & Kondo, T. (2001). Stability field of new hydrous phase, S-AlOOH, with implications for water transport into the deep mantle. Geophysical Research Letters, 28, 3991-3993.

Ohtani, E., Amaike, Y., Kamada, S., Sakamaki, T., & Hirao, N. (2014). Stability of hydrous phase H MgSiO4H2 under lower mantle conditions. Geophysical Research Letters, 41(23), 82838287.

Pamato, M. G., Myhill, R., Ballaran, T. B., Frost, D. J., Heidelbach, F., & Miyajima, N. (2015). Lower-mantle water reservoir implied by the extreme stability of a hydrous aluminosilicate. Nature Geoscience, 5(1), 75-79.

Panero, W. R., & Stixrude, L. P. (2004). Hydrogen incorporation in stishovite at high pressure and symmetric bonding in 5-AlOOH. Earth Planetary Science Letters, 221, 421-431.

Prewitt, C. T., & Downs, R. T. (1998). High-pressure crystal chemistry. Reviews in mineralogy, 37, 284-318.

Prewitt, C. T., & Parise, J. B. (2000). Hydrous phases and hydrogen bonding at high pressure. Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 41(1), 309-333.

Revenaugh, J., & Jordan, T. H. (1991). Mantle layering from ScS reverberations: 3. The upper mantle. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 96(B12), 19781-19810.

Ricolleau, A., Perrillat, J. P., Fiquet, G., Daniel, I., Matas, J., Addad, A., ... & Guignot, N. (2010). Phase relations and equation of state of a natural MORB: Implications for the density profile of subducted oceanic crust in the Earth's lower mantle. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 115(B8).

Righter, K., & Drake, M. J. (2003). Partition coefficients at high pressure and temperature. Treatise on geochemistry, 2, 568.

Ringwood, A. E. (1962). Mineralogical constitution of the deep mantle. Journal of Geophysical Research, 67(10), 4005-4010.

Ringwood, A. E., Reid, A. F., & Wadsley, A. D. (1967). High-pressure KAlSi3O8, an aluminosilicate with sixfold coordination. Acta Crystallographica, 23(6), 1093-1095.

Ringwood, A. E., & Major, A. (1971). Synthesis of majorite and other high-pressure garnets and perovskites. Earth and Planetary Science Letters, 12(4), 411-418.

Ringwood, A. E., & Irifune, T. (1988). Nature of the 650-km seismic discontinuity: implications for mantle dynamics and differentiation. Nature, 331(6152), 131-136.

Robinson, K., Gibbs, G.V., and Ribbe, P.H. (1971). Quadratic elongation: a quantitative measure of distortion in coordination polyhedra. Science, 172, 567-570.

Ryabchikov, I. D., & Kaminsky, F. V. (2013). The composition of the lower mantle: Evidence from mineral inclusions in diamonds. Doklady Earth Sciences, 453(2), 1246-1249.

Sano, A., Ohtani, E., Kubo, T., & Finakoshi, K. (2004). In situ X-ray observation of decomposition of hydrous aluminum silicate AlSiO3OH and aluminum oxide hydroxide 5-AlOOH at high pressure and temperature. Journal of Physics and Chemistry of Solids, 65, 1547-1554.

Safonov, O. G., Bindi, L., & Vinograd, V. L. (2011а). Potassium-bearing clinopyroxene: a review of experimental, crystal chemical and thermodynamic data with petrological applications. Mineralogical Magazine, 75(4), 2467-2484.

Safonov, O. G., Kamenetsky, V. S., & Perchuk, L. L. (20116). Links between carbonatite and kimberlite melts in chloride-carbonate-silicate systems: Experiments and application to natural assemblages. Journal of Petrology, 52, 1307-1331.

Saxena, S. K. (2010). Thermodynamic modeling of the Earth's interior. Elements, 6, 321-325.

Schrauder, M., Navon, O., Szafranek, D., Kaminsky, F. V., & Galimov, E. M. (1994). Fluids in Yakutian and Indian diamonds. Mineralogical Magazine A, 58, 813-814.

Scott Smith, B. H., Danchin, R. V., Harris, J. W., & Stracke, K. J. (1984). Kimberlites near Orroroo, South Australia. In J. Kornprobst (Ed.), Kimberlites I: Kimberlites and related rocks, 121-142, Amsterdam: Elsevier.

Shannon, R. D., & Prewitt, C. T. (1969). Effective ionic radii in oxides and fluorides. Acta Crystallographica, B25, 925-946.

Shannon, R. D. (1976). Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides. Acta crystallographica section A: crystal physics, diffraction, theoretical and general crystallography, 32(5), 751-767.

Sharygin, I. S., Litasov, K. D., Shatskiy, A., Safonov, O. G., Ohtani, E., & Pokhilenko, N. P. (2012). Interaction of orthopyroxene with carbonatite melts at 3 and 6.5 GPa: Implication for evolution of kimberlite magma. In G-COE Symposium 2012. Achievements of G-COE Program for Earth and Planetary Dynamics and the Future Perspectives (Sendai City War Reconstruction Memorial Hall, Sendai, Japan, Sep. 25-28, 2012). Sendai:. Shatskiy, A., Litasov, K. D., Sharygin, I. S., & Ohtani, E. (2017). Composition of primary kimberlite melt in a garnet lherzolite mantle source: constraints from melting phase relations in anhydrous Udachnaya-East kimberlite with variable CO2 content at 6.5 GPa. Gondwana Research, 45, 208-227.

Shieh, S. R., Mao, H. K., Hemley, R. J., & Ming, L. C. (1998). Decomposition of phase D in the lower mantle and the fate of dense hydrous silicates in subducting slabs. Earth and Planetary Science Letters, 159, 13-23.

Schmidt, M. W., & Poli, S. (1998). Experimentally based water budgets for dehydrating slabs and consequences for arc magma generation. Earth and Planetary Science Letters, 163(1-4), 361379.

Sirotkina, E. A., Bobrov, A. V., Bindi, L., & Irifune, T. (2018). Chromium-bearing phases in the Earth's mantle: Evidence from experiments in the Mg2SiO4-MgCr2O4 system at 10-24 GPa and 1600° C. American Mineralogist: Journal of Earth and Planetary Materials, 103(1), 151160.

Sirotkina, E. A., Bobrov, A. V., Bindi, L., & Irifune, T. (2015). Phase relations and formation of chromium-rich phases in the system Mg4Si4O12-Mg3Cr2Si3O12 at 10-24 GPa and 1,600oC. Contributions to Mineralogy and Petrology, 169(1), 2.

Sobolev, N. V., & Lavrent'ev, J. G. (1971). Isomorphic sodium admixture in garnets formed at high pressures. Contributions to Mineralogy and Petrology, 31(1), 1-12.

Sobolev, A. V., Hofmann, A. W., Kuzmin, D. V., Yaxley, G. M., Arndt, N. T., Chung, S. L., ... & Gurenko, A. A. (2007). The amount of recycled crust in sources of mantle-derived melts. Science, 316(5823), 412-417.

Stachel, T., Harris, J. W., Brey, G. P., & Joswig, W. (2000). Kankan diamonds (Guinea) II: Lower mantle inclusion parageneses. Contributions to Mineralogy and Petrology, 140(1), 16-27.

Stebbins, J. F., Kroeker, S., & Andrault, D. (2001). The mechanism of solution of aluminum oxide in MgSiO3 perovskite. Geophysical Research Letters, 28, 615-618.

Stixrude, L., Cohen, R. E., Yu, R., & Krakauer, H. (1996). Prediction of phase transition in CaSiO3 perovskite and implications for lower mantle structure. American Mineralogist, 81, 12931296.

Stixrude, L., & Lithgow-Bertelloni, C. (2012). Geophysics of chemical heterogeneity in the mantle. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 40, 569-595.

Suzuki, A., Ohtani, E., & Kamada, T. (2000). A new hydrous phase S-AlOOH synthesized at 21 GPa and 1000 °C. Physics and Chemistry Mineral, 27, 689-693.

Takahashi, E. (1986). Melting of a dry peridotite KLB-1 up to 14 GPa: Implications on the origin of peridotitic upper mantle. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 91(B9), 93679382.

Tappert, R., Stachel, T., Harris, J. W., Shimizu, N., & Brey, G. P. (2005). Mineral inclusions in diamonds from the Slave Province, Canada. European Journal of Mineralogy, 17(3), 423440.

Tappert, R., Foden, J., Stachel, T., Muehlenbachs, K., Tappert, M., & Wills, K. (2009a). The diamonds of South Australia. Lithos, 112S, 806-821.

Tappert, R., Foden, J., Stachel, T., Muehlenbachs, K., Tappert, M., & Wills, K. (2009b). Deep mantle diamonds from South Australia: A record of Pacific subduction at the Gondwanan margin. Geology, 37(1), 43-46.

Thompson, J.G., Melnitchenko, A., Palethorpe, S.R., Withers, R.L. (1997): An XRD and electron diffraction study of cristobalite-related phases in the NaAlO2-NaAlSiO4 system. J. Solid State Chem., 131, 24-37.

Thomson, A. R., Kohn, S. C., Bulanova, G. P., Smith, C. B., Araujo, D., & Walter, M. J. (2014). Origin of sub-lithospheric diamonds from the Juina-5 kimberlite (Brazil): Constraints from carbon isotopes and inclusion compositions. Contributions to Mineralogy and Petrology, 168, 1081.

Thomson, A. R., Kohn, S. C., Bulanova, G. P., Smith, C. B., Araujo, D., & Walter, M. J. (2016). Trace element composition of silicate inclusions in sub-lithospheric diamonds from the Juina-5 kimberlite: Evidence for diamond growth from slab melts. Lithos, 265, 108-124.

Tomioka, N., & Fujino, K. (1997). Natural (Mg,Fe)SiO3-ilmenite and perovskite in the Tenham meteorite. Science, 277, 1084-1086.

Tomioka, N., & Fujino, K. (1999). Akimotoite, (Mg,Fe)SiO3, a new silicate mineral of the ilmenite group in the Tenham chondrite. American Mineralogist, 84, 267-271.

Tomioka, N., & Miyahara, M. (2017). High-pressure minerals in shocked meteorites. Meteoritics

& Planetary Science, 52(9), 2017-2039.

Townsend, J. P., Tsuchiya, J., Bina, C. R., & Jacobsen, S. D. (2016). Water partitioning between bridgmanite and postperovskite in the lowermost mantle. Earth and Planetary Science Letters, 454, 20-27.

Tr0nnes, R. G. (2002). Stability range and decomposition of potassic richterite and phlogopite end members at 5-15 GPa. Mineralogy and Petrology, 74(2-4), 129-148.

Tschauner, O., Ma, Ch., Beckett, J. R., Prescher, C., Prakapenka, V. B., & Rossman, G. R. (2014). Discovery of bridgmanite, the most abundant mineral in Earth, in a shocked meteorite. Science, 346(6213), 1100-1102.

Tsuchiya, J., Tsuchiya, T., Tsuneyuki, S., & Yamanaka, T. (2002). First principles calculation of a high-pressure hydrous phase, S-AIOOH. Geophysical Research Letters, 29(19), 1909.

Tsuchiya, J. (2013). First principles prediction of a new high-pressure phase of dense hydrous magnesium silicates in the lower mantle. Geophysical Research Letters, 40, 4570-4573.

Tsuchiya, T., & Kawai, K. (2013). Ab initio mineralogical model of the Earth's lower mantle. Physics and chemistry of the deep earth, 213-243.

Vanpeteghem, C., Ohtani, E., Kondo, T., Takemura, K., & Kikegawa, T. (2003). Compressibility of phase Egg AlSiO3OH: Equation of state and role of water at high pressure. American Mineralogist, 88(10), 1408-1411.

Vanpeteghem, C., Angel, R., Ross, N., Jacobsen, S., Dobson, D., Litasov, K., et al. (2006). Al, Fe substitution in the MgSiO3 perovskite structure: A single-crystal X-ray diffraction study. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 155(1-2), 96-103.

Thienen, P. V., Summeren, J. V., Van der Hilst, R. D., Van den Berg, A. P., & Vlaar, N. J. (2005). Numerical study of the origin and stability of chemically distinct reservoirs deep in Earth's mantle. Geophysical monograph.

Wagner, P. A. (1928). The evidence of the kimberlite pipes on the constitution of the outer part of the earth. S. Afr. J. Sci., 25, 127-148.

Walter, M. J., Kubo, A., Yoshino, T., BrodK-Hollt, J., Koga, K. T., & Ohishi, Y. (2004a). Phase relations and equation-of-state of aluminous Mg-silicate perovskite and implications for Earth's lower mantle. Earth and Planetary Science Letters, 222(2), 501-516.

Walter, M. J., Nakamura, E., Tronnes, R. G., & Frost, D. J. (20046). Experimental constraints on crystallization differentiation in a deep magma ocean. Geochimica et Cosmochimica Acta, 68, 4267-4284.

Walter M.J., Nakamura E., Tronnes R.G., and Frost D.J. (2004b). Experimental constraints on crystallization differentiation in a deep magma ocean. Geochimica et Cosmochimica Acta 68, 4267-4284.

Walter, M. J., Kohn, S. C., Araujo, D., Bulanova, G. P., Smith, C. B., Gaillou, E., ... & Shirey, S.

B. (2011). Deep mantle cycling of oceanic crust: evidence from diamonds and their mineral inclusions. Science, 334(6052), 54-57.

Walter, M. J., Thomson, A. R., Wang, W., Lord, O. T., Ross, J., McMahon, S. C., ... & Kohn, S.

C. (2015). The stability of hydrous silicates in Earth's lower mantle: Experimental constraints from the systems MgO-SiO2-H2O and MgO-AhO3-SiO2-№O. Chemical Geology, 418, 1629.

Wunder, B., Rubie, D. C., Ross, C. R., II, Medenbach, O., Seifert, F., & Schreyer, W. (1993). Synthesis, stability and properties and of AhSiO4(OH)2: A fully hydrated analogue of topaz. American Mineralogist, 78, 285-297.

Wang, W., Gasparik, T., & Rapp, R. (2000). Partitioning of rare earth elements between CaSiO3 perovskite and coexisting phases: Constraints on the formation of CaSiO3 inclusions in diamond. Earth and Planetary Science Letters, 181(3), 291-300.

Welch, M. D., Konzett, J., Bindi, L., Kohn, S. C., & Frost, D. J. (2012). New structural features of the high-pressure synthetic sheet-disilicate Phase-X, K(2- x)Mg2Si2O?Hx. American Mineralogist, 97(11-12), 1849-1857.

Wilding, M. C., Harte, B., & Harris, J. W. (1991, February). Evidence for a deep origin for Sao Luiz diamonds. In International Kimberlite Conference: Extended Abstracts (Vol. 5, pp. 456458).

Wilkinson, J. F. G., & Maitre, R. L. (1987). Upper Mantle Amphiboles and Micas and TiO2, K2O, and P2O5 Abundances and 100 Mg/(Mg+ Fe2+) Ratios of Common Basalts and Andesites: Implications for Modal Mantle Metasomatism and Undepleted Mantle Compositions. Journal of Petrology, 28(1), 37-73.

Wirth, R., Vollmer, C., Brenker, F., Matsyuk, S., & Kaminsky, F. (2007). Inclusions of nanocrystalline hydrous aluminium silicate "Phase Egg" in superdeep diamonds from Juina (Mato Grosso State, Brazil). Earth and Planetary Science Letters, 259(3-4), 384-399.

Withers, R.L., Lobo, C., Thompson, J.G., Schmid, S., Stranger, R. (1997). A modulation wave approach to the structural characterization of three new cristobalite-related sodium magnesiosilicates. Acta Crystallography, 53, 203-220.

Wood, B. J. (2000). Phase transformations and partitioning relations in peridotite under lower mantle conditions. Earth and Planetary Science Letters, 174(3-4), 341-354.

Wood, B. J., & Blundy, J. D. (2002). The effect of H2O on crystal-melt partitioning of trace elements. Geochimica et Cosmochimica Acta, 66(20), 3647-3656.

Wood, B. J., & Corgne, A. (2007). Mineralogy of the Earth: Trace elements and hydrogen in the Earth's transition zone and lower mantle. Treatise on Geophysics, 2, 63-89.

Xue, X., Kanzaki, M., Fukui, H., Ito, E., & Hashimoto, T. (2006). Cation order and hydrogen bonding of high-pressure phases in the AhO3-SiO2-H2O system: An NMR and Raman study. American Mineralogist, 91, 850-861.

Yang, H., Konzett, J., & Prewitt, C. T. (2001). Crystal structure of phase X, a high pressure alkali-rich hydrous silicate and its anhydrous equivalent. American Mineralogist, 86(11-12), 14831488.

Yang, H., Konzett, J., Frost, D. J., & Downs, R. T. (2009). X-ray diffraction and Raman spectroscopic study of clinopyroxenes with six-coordinated Si in the Na (Mg0.5Si0.5) Si2O6-NaAlSi2O6 system. American Mineralogist, 94(7), 942-949.

Yamada, H., Matsui, Y., Ito, E. (1984). Crystal-chemical characterization of KAlSi3O8 with the K-Holllandite structure. Mineral. J., 12, 29-34.

Ye, Y., Brown, D.A., Smyth, J.R., Panero, W.R., Jacobsen, S.D., Chang, Y.Y., Townsend, J.P., Thomas, S.M., Hauri, E.H., Dera, P., and Frost, D.J. (2012). Compressibility and thermal expansion of hydrous ringwoodite with 2.5(3) wt% HO. American Mineralogist, 97, 573582.

Yu, Y. G., Wentzcovitch, R. M., Vinograd, V. L., & Angel, R. J. (2011). Thermodynamic properties of MgSiO3 majorite and phase transitions near 660 km depth in MgSiO3 and Mg2SiO4: A first principles study. Journal of Geophysical Research, 116, B02208.

Zhang, J., Ko, J., Hazen, R.M., Prewitt, C.T. (1993). High-pressure crystal chemistry of KAlSi3O8 K-Holllandite. American Mineralogist, 78, 493-499.

Zedgenizov, D. A., Shatskiy, A., Ragozin, A. L., Kagi, H., & Shatsky, V. S. (2014). Merwinite in diamond from Sao Luiz, Brazil: A new mineral of the Ca-rich mantle environment. American Mineralogist, 99, 547-550.

Zedgenizov, D. A., Shatsky, V. S., Panin, A. V., Evtushenko, O. V., Ragozin, A. L., & Kagi, H. (2015). Evidence for phase transitions in mineral inclusions in superdeep diamonds of the Sao Luiz deposit, Brazil. Russian Geology and Geophysics, 56(1), 296-305.

Zedgenizov, D. A., Ragozin, A. L., Kalininaa, V. V., & Kagi, H. (2016). The mineralogy of Ca-rich inclusions in sublithospheric diamonds. Geochemistry International, 54(10), 890-900.

Приложения

Таблица 1. Содержание примесных элементов в минералах и расплавах в модельных системах Mg2SiÜ4 + TiÖ2 (0,5 мас. %) + СГ2О3 (0,5 мас. %) + REE (смесь, 1 мас. %) (А) и сравнение с литературными экспериментальными данными (Liebske et al., 2005).

P, ГПа T, °C Обр. Состав 21,5 1600 os3538-2 A Liebske et al., 2005

Фаза Rgw +/- fPer +/- DRgw/fPer +/- MgSiÜ3 MgSiÜ3

Li 76,1 2,35 359 11 0,21 0,01 13 19

Sc 25,2 1,65 н.п.о. - - - 1191 1127

Ti 16,7 0,4 69,4 1,7 0,24 0,01 1367 1591

Cr 2538 728 4364 1252 0,58 0,33 2651 2562

Zn 229 25 763 85 0,30 0,07 н.а. н.а.

Rb 5,83 0,31 8,57 0,45 0,68 0,07 н.а. 3

Sr 9,75 0,80 37,4 3,1 0,26 0,04 0 1

Y 4,49 0,32 11,4 0,8 0,39 0,06 61 72

Zr 1,16 0,11 10,3 1,0 0,11 0,02 210 215

Nb 10,5 0,6 8,06 0,47 1,30 0,15 46 82

Ba 12,4 1,6 9,00 1,16 1,37 0,35 0,40 4

La 5,56 0,19 34,2 1,2 0,16 0,01 1 1

Ce 2,65 0,12 9,61 0,44 0,28 0,03 4 8

Pr 5,24 0,37 11,5 0,8 0,45 0,06 н.а. н.а.

Nd 3,28 0,17 7,38 0,39 0,44 0,05 17 36

Sm 3,52 0,44 3,85 0,48 0,91 0,23 46 72

Eu 2,07 0,08 5,61 0,21 0,37 0,03 27 39

Gd 4,10 0,43 7,40 0,77 0,55 0,11 н.а. н.а.

Tb 3,94 0,22 12,2 0,7 0,32 0,04 н.а. н.а.

Dy 5,62 0,62 12,5 1,3 0,45 0,10 н.а. н.а.

Ho 5,47 0,12 10,5 0,2 0,52 0,02 н.а. н.а.

Er 6,04 0,24 9,20 0,36 0,66 0,05 н.а. н.а.

Tm 5,62 0,46 13,3 1,1 0,42 0,07 н.а. н.а.

Yb 2,95 0,32 24,5 2,7 0,12 0,03 н.а. н.а.

Lu 5,50 0,33 21,4 1,3 0,26 0,03 527 576

Hf 4,11 0,26 11,9 0,8 0,34 0,04 908 929

Ta 14,6 0,5 6,73 0,26 2,16 0,17 н.а. н.а.

Pb 1,28 0,08 н.п.о. - - - 24,00 24,00

Р, ГПа Т, °С Обр. Состав 24 1600 083526-1 А

Фаза +/- БЫ +/- /Рег +/- Обг&Я^ +/- Оя^/ргг +/-

ы 20,4 0,6 83,7 2,6 362 11,2 1,88 0,12 0,06 0,01

8с 63,2 4,1 194 12 н.п.о. - 3,07 0,40 - -

Т1 409 9 452 10 70,8 1,7 1,34 0,06 5,79 0,28

Сг 1840 528 2883 827 4590 1318 1,51 0,87 0,40 0,23

гп 135 15 229 25 746 84 1,24 0,28 0,18 0,04

яъ 4,34 0,23 7,43 0,39 11,4 0,60 1,20 0,13 0,38 0,04

8г 10,5 0,86 19,5 1,60 41,4 3,38 1,36 0,22 0,25 0,04

У 22,9 1,66 33,6 2,42 20,3 1,46 1,02 0,15 1,13 0,16

гг 101 9 140 13 6,63 0,64 1,15 0,22 15,37 2,98

NЪ 16,1 0,9 34,4 2,1 3,83 0,23 1,05 0,12 4,20 0,50

Ва 2,90 0,37 12,9 1,6 11,4 1,46 4,32 1,11 0,26 0,07

Ьа 10,7 0,3 17,5 0,9 10,7 0,36 1,38 0,12 1,00 0,09

Се 4,74 0,22 10,9 0,9 8,77 0,40 1,81 0,24 0,54 0,07

Рг 7,74 0,54 12,1 1,5 10,2 0,72 1,29 0,26 0,76 0,15

№ 4,53 0,24 10,1 0,8 11,8 0,63 1,73 0,23 0,38 0,05

8ш 6,48 0,81 10,1 1,8 0,83 0,10 0,93 0,28 7,79 2,34

Ей 4,43 0,17 11,2 0,7 5,11 0,19 1,53 0,15 0,87 0,09

ва 5,11 0,53 11,4 2,1 4,11 0,43 1,86 0,52 1,24 0,35

Тъ 11,3 0,6 43,6 1,3 10,7 0,61 2,16 0,19 1,05 0,09

Оу 17,3 1,9 46,9 2,9 8,71 0,96 2,42 0,42 1,98 0,34

Но 12,9 0,3 47,8 0,4 4,04 0,09 1,71 0,05 3,21 0,10

Ег 36,4 1,4 50,8 1,6 12,2 0,48 3,08 0,22 2,98 0,21

Тш 48,9 3,9 60,8 4,9 17,3 1,40 3,06 0,50 2,83 0,46

Уъ 67,3 7,4 85,2 9,3 25,2 2,76 3,84 0,84 2,67 0,59

Ьи 92,4 5,5 108 6 28,6 1,70 3,32 0,40 3,23 0,38

Hf 86,6 5,5 133 8 11,6 0,74 1,21 0,15 7,45 0,95

Та 22,5 0,8 32,2 1,2 4,32 0,17 1,00 0,08 5,20 0,40

РЪ 1,58 0,10 2,39 0,15 н.п.о. - 1,63 0,21 - -

Примечание: +/- - погрешность измерения, оцененная по повторяемости интенсивностей, полученных из стандартного образца (ККТ610), используемого при измерении.

Таблица 2. Содержание примесных элементов в минералах и расплавах в модельных системах пиролит (состав приведен в главе 2.1) + 2 мас. % воды (А); пиролит + 10 мас. % смеси карбонатов (Б); пиролит + 15 мас. % смеси карбонатов (В).

Р, ГПа Т, °С Обр. Состав 24 1700 1621 Б

Фаза Ь +/- БЫ +/- ОбЫЬ +/- Са&Рп> +/- +/-

Ы 208 6 21,2 0,6 0,10 0,01 24,8 0,7 0,12 0,01

№ 9408 459 789 38 0,08 0,01 1637 79 0,17 0,02

К 29228 1978 2110 142 0,07 0,01 2537 171 0,09 0,01

8с 23,2 1,5 157 10, 6,78 0,89 176 11 7,60 1,00

Т1 1547 37 3945 94 2,55 0,12 3294 79 2,13 0,10

Сг 2085 598 1603 460 0,77 0,44 1060 304 0,51 0,29

N1 257 27 180 19 0,70 0,15 112 12 0,44 0,10

Си 20,9 0,4 1,89 0,04 0,09 0,00 2,35 0,05 0,11 0,00

гп 251 28 226 25 0,90 0,20 133 15 0,53 0,12

яъ 701 37 66,7 3,5 0,10 0,01 88,9 4,7 0,13 0,01

8г 847 69 60,9 4,9 0,07 0,01 392 32 0,46 0,08

У 106 7 113 8 1,06 0,15 254 18 2,39 0,34

гг 81,4 7,8 281 27 3,46 0,67 234 22 2,88 0,56

№ 372 21 312 18 0,84 0,10 113 6 0,30 0,04

Ва 2199 282 167 21 0,08 0,02 257 33 0,12 0,03

Ьа 10484 355 13,5 0,4 0,01 0,01 1652 56 3,40 0,23

Се 143 6 18,6 0,8 0,13 0,01 478 21 3,32 0,30

Рг 138 9 16,5 1,2 0,12 0,02 451 31 3,25 0,46

№ 111 5 26,3 1,4 0,24 0,03 322 17 2,89 0,31

8ш 91,9 11,5 39,8 5,0 0,43 0,11 287 36 3,13 0,79

Еи 197 7 29,6 1,1 0,15 0,01 319 11 3,29 0,25

ва 295 30 193 20 0,66 0,14 247 25 2,60 0,54

Тъ 287 16 116 6 0,40 0,05 202 11 2,30 0,26

Оу 202 22 149 16 0,74 0,16 292 32 2,86 0,63

Но 248 5 122 2 0,49 0,02 146 3 3,00 0,14

Ег 201 7 137 5 0,68 0,05 268 10 2,64 0,21

Тш 222 18 175 14 0,79 0,13 278 22 2,27 0,37

Уъ 327 35 179 19 0,55 0,12 299 32 2,35 0,52

Ьи 267 15 198 11 0,74 0,09 271 16 1,97 0,23

ш 53,9 3,4 236 15 4,38 0,56 70,9 4,6 1,32 0,17

Та 343 13 604 23 1,76 0,14 130 5 0,38 0,03

РЪ 1666 103 89,3 5,5 0,05 0,01 115 7 0,07 0,01

Р, ГПа Т, °С Обр.

24 1700 2871-1 А

Фаза 1 +/- +/- Bгd +/- CaSiPгv +/- Dвгd/L DjPeг/L

Ы 72,5 2,2 195 6 64,9 2,0 69,4 2,1 0,89 2,69

№ 5611 273 6440 314 1485 72 1485 72 0,26 1,15

К 247 16 150 10 19,3 1,3 34,8 2,4 0,08 0,60

8с 73,9 4,8 71,9 4,7 171 11 57,8 3,8 2,32 0,97

Т1 709 17 576 13 1291 31 934 22 1,82 0,81

Сг 1116 3204 23104 6633 7298 2095 4240 1217 0,65 2,07

N1 971 104 4496 485 3177 343 2900 313 3,27 4,63

Си 2,71 0,06 3,29 0,07 1,34 0,03 1,24 0,03 0,49 1,21

гп 225,5 25,3 601 67 398 44 303 34 1,77 2,67

яъ 430 22 291 15 37,2 1,9 39,4 2,1 0,09 0,68

8г 262 21 179 14 149 12 549 44 0,57 0,68

У 106 7 71,3 5,1 419 30 1957 141 3,93 0,67

гг 222 21 179 17 254 24 171 16 1,14 0,80

NЪ 224 13 150 8 596 35 167 9 2,66 0,67

Ва 591 76 401 51 49,4 6,6 63,1 8,1 0,08 0,68

Ьа 18947 643 13059 443 16,1 0,5 19059 646 0,01 0,69

Се 299 13 70,3 3,2 19,0 0,9 3204 147 0,06 0,71

Рг 296 20 63,8 4,5 26,9 1,9 1898 133 0,09 0,66

№ 297 15 66,8 3,6 36,1 1,9 2009 107 0,12 0,69

8ш 101 12 68,1 8,5 19,2 2,4 2220 278 0,19 0,67

Еи 298 11 66,7 2,5 28,9 1,1 6557 244 0,10 0,68

ва 296 30 63,5 6,6 30,3 3,2 2023 211 0,10 0,66

Тъ 107 6 71,7 4,1 149 8 2351 133 1,39 0,67

Оу 102 11 68,8 7,6 128 14 2281 251 1,25 0,67

Но 252 5 35,0 0,7 158 3 1056 23 0,63 0,67

Ег 322 12 78,2 3,1 141 5 1842 72 0,44 0,64

Тш 228 18 88,0 7,2 192 15 1853 150 0,84 0,69

Уъ 231 25 93,3 10,2 140 15 1711 187 0,61 0,71

Ьи 236 14 98,5 5,3 288 17 157 93 1,22 0,72

Hf 170 10 137 8 385 24 183 11 2,26 0,81

Та 259 9 167 6 333 12 226 8 1,28 0,65

РЪ 571 35 399 24 61,5 3,8 85,9 5,3 0,11 0,70

DcaSiPrv/L

0,96 0,26 0,14 0,78 1,32 0,38 2,98 0,46 1,35 0,09 2,09 18,35 0,77 0,75 0,11 1,01 10,70 6,40 6,76 21,85 21,97 6,83 21,79 22,19 4,19 5,71 8,11 7,40 6,63 1,08 0,88 0,15

Р, ГПа Т, °С Образец Состав 22 1900 1605 А

Фаза Я^ +/- Оп +/- Рег +/- Акт +/-

Ь1 53,04 1,64 22,02 0,68 113 3 30,1 0,9

Na 693 33 729 35 1481 72 1036 50

К 7,92 0,54 7,74 0,52 11,7 0,8 10,7 0,7

8с 49,1 3,2 236 15 180 11 151 9

Т1 187 4 623 14 385 9 223 5

Сг 5012 1439 6414 1841 9571 2748 7772 2231

N1 5229 564 1632 176 6816 736 2479 267

Си 1,00 0,02 0,95 0,02 1,64 0,03 1,32 0,03

гп 320 36 236 26 615 69 251 28

яъ 2,83 0,15 2,19 0,12 10,09 0,53 4,95 0,26

8г 4,11 0,34 3,56 0,29 23,2 1,8 6,35 0,52

У 83,4 6,01 280 20 167 12 132 9

гг 30,5 2,96 217 21 101 9 57,7 5,6

N5 7,74 0,46 21,2 1,3 39,5 2,3 11,2 0,6

Ва 3,36 0,43 1,82 0,23 27,8 3,6 6,78 0,87

Ьа 31,7 1,08 22,3 0,76 232 7 43,8 1,4

Се 13,5 0,62 12,1 0,56 53,8 2,4 11,9 0,5

Рг 13,8 0,98 16,8 1,18 53,5 3,7 12,4 0,8