Влияние физико-химических параметров на отделение рудных фаз от базитовых магм: по результатам математического моделирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.09, кандидат наук Черных, Надежда Сергеевна

• Черных, Надежда Сергеевна
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Черных, Надежда Сергеевна

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1. Разработка термобарометров рудных минералов как этап решения проблемы ритмической расслоенности и рудообразования в дифференцированных интрузивах

Выводы по главе

Глава 2. Методика разработки уравнений термобарометров

2.1. Создание экспериментальных выборок для рудных минералов

2.2. Принятые постулаты при разработке термобарометров

2.3. Порядок расчета составов твердой фазы на миналы

2.4. Многомерная статистическая обработка экспериментальных данных

2.4.1. Выбор экспоненциального вида уравнений термобарометров

2.4.2. Нахождение коэффициентов в уравнениях термобарометров

2.4.3. Поправочное уравнение

2.5. Летучесть кислорода в высокобарных экспериментах

2.6. Оценка качества термобарометров

2.7. Верификация разработанных термобарометров

Выводы по главе

Глава 3. Разработка системы уравнений термобарометров для рудных минералов

3.1. Вывод уравнения термобарометра для равновесия сульфидная-силикатная жидкость

3.1.1. Обзор представленных в литературе реакций образования сульфидной фазы в силикатных системах

3.1.2. Экспериментальная выборка для сульфидного термобарометра

3.1.3. Многомерный статистический анализ экспериментальных данных, статистические характеристики найденного решения

3.2. Вывод уравнений ликвидусных термобарометров для железорудных фаз (хромшпинелиды, магнетит, ильменит)

3.2.1. Ликвидусный термобарометр для моделирования равновесия хромшпинелид-силикатный расплав

3.2.2. Вывод уравнения ликвидусного термобарометра магнетит-силикатный расплав

3.2.3. Вывод уравнения ликвидусного термобарометра ильменит-силикатный расплав

Выводы по главе

ГЛАВА 4. Верификация термобарометров на материале расслоенных интрузивных комплексов

4.1. Геологическое строение расслоенного троктолит-габбро-норитового

интрузива Ципринга

4.1.1. Краткая петрографическая характеристика пород

4.1.2. Строение вертикального разреза массива

4.1.3. Характеристики численной реалистичной модели формирования Ципрингского интрузива (по данным Е.В. Коптева-Дворникова)

4.1.4. Верификация термобарометров на материале Ципрингского интрузива

4.2. Геологическое строение расслоенного оливинит-норит-габброноритового интрузива Кивакка

4.2.1. Краткая петрографическая характеристика пород

4.2.2. Строение вертикального разреза массива

4.2.3. Характеристики численной реалистичной модели формирования Киваккского интрузива (по данным Е.В. Коптева-Дворникова)

4.2.4. Верификация термобарометров на материале Киваккского интрузива

4.3. Геологическое строение Бураковского расслоенного дунит-габброноритового интрузива

4.3.1. Краткая петрографическая характеристика пород

4.3.2. Строение вертикального разреза массива

4.3.3. Характеристики численной реалистичной модели формирования Бураковского интрузива (по данным Е.В. Коптева-Дворникова)

4.3.4. Верификация термобарометров на материале Бураковского интрузива

Выводы по главе

Заключение

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние физико-химических параметров на отделение рудных фаз от базитовых магм: по результатам математического моделирования»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность

Актуальность работы имеет два аспекта фундаментальный и прикладной.

Одной из главных фундаментальных проблем современной петрологии и геохимии остаётся магматическая эволюция. В настоящее время является общепризнанным, что ведущим процессом магматической эволюции является кристаллизационная дифференциация. Но динамика этого процесса, остаётся дискуссионной. Сегодня существует две альтернативные точки зрения: направленная кристаллизация или оседание кристаллов сквозь конвектирующую магму.

Для проверки гипотез магматической эволюции удобно использовать расслоенные интрузивы, в связи с резким проявлением в них процессов дифференциации. Кроме того, изучение механизмов образования ритмической расслоенности имеет и прикладной аспект. Расслоенные интрузивы являются источником многих крупнейших месторождений полезных ископаемых - ЭПГ, сульфидные полиметаллические руды, хромит, магнетит и ильменит (Бушвельд, Стилуотер, Великая Дайка Зимбабве, Скаергаард, Волковское месторождение).

Обсуждая проблемы разработки критериев рудоносности щелочных магм, Л.Н. Когарко предложила принцип ранней котектической насыщенности магмы в отношении рудного минерала как необходимое условие возникновения магматических руд кумулятивного типа, который может быть распространен на формации ультраосновных и основных пород (Когарко, 2004). Отсюда следует актуальность разработки инструментов для моделирования кристаллизации рудных минералов в процессе дифференциации природных магм.

Для решения проблемы ритмической расслоенности была предложена понятийная многослойно-суспензионная модель (Бычкова, Коптев-Дворников, 2004). Разработанная ранее Д.А. Бычковым и Е.В. Коптевым-Дворниковым программа КриМинал (программа расчета равновесной КРИсталлизации силикатных систем с использованием в качестве целевой функции суммы

минеральных МИНАЛов) (Бычков, Коптев-Дворников, 2005; Bychkov, Koptev-Dvornikov, 2014) является прообразом термодинамического блока для численной многослойно-суспензионной модели динамики внутрикамерной дифференциации, которая, в свою очередь, представляет дальнейшее развитие конвекционно-кумуляционной модели (Френкель, Ярошевский, 1978; Коптев-Дворников и др., 1979), реализованной затем в динамическом блоке программы КОМАГМАТ (Френкель и др., 1988; Френкель, 1995; Арискин, Бармина, 2000).

В настоящее время разработаны термобарометры для силикатных минералов (оливин, плагиоклаз, авгит, пижонит, ортопироксен), задачей моей диссертации является вывод уравнений термобарометров для следующих рудных фаз: сульфидов, хромшпинелидов, магнетита и ильменита (далее в работе перечисленные минералы будут обозначаться термином «рудные фазы» или «рудные минералы»). Таким образом, моё исследование завершит создание термодинамического блока новой модели, и в этом состоит фундаментальный аспект моей работы.

Наличие уравнений термобарометров для рудных минералов в новой динамической модели позволит предсказывать уровень появления рудоносных минералов в разрезе интрузива, и в этом состоит прикладной аспект моей работы.

Цель и задачи.

Целью работы была разработка уравнений термобарометров, моделирующих равновесия рудных фаз (сульфиды, хромшпинелиды, магнетит и ильменит) с силикатным расплавом в широком диапазоне физико-химических параметров (температуры, давления, летучести кислорода и состава расплава).

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- Разработать уравнение зависимости содержание серы в сульфидонасыщенных расплавах (SCSS - Sulfur Concentration at Sulfide Saturation) от физико-химических параметров. Условием для возникновения

сульфид-силикатной ликвации является достижение содержания серы в расплаве значений SCSS.

- Разработать системы уравнений зависимости содержаний миналов хромшпинелидов, магнетита и ильменита (далее в работе перечисленные минералы будут обозначаться термином «железорудные фазы» или «железорудные минералы») от физико-химических параметров. Решение этих систем является критерием появления перечисленных фаз на ликвидусе.

- Верифицировать полученные термобарометры с использованием программы КриМинал и результатов моделирования динамики формирования расслоенных интрузивов в программе КОМАГМАТ.

Научная новизна.

Предложен методический подход к обработке экспериментальных данных, позволивший с помощью разработанных уравнений рассчитывать равновесия перечисленных рудных фаз с силикатными расплавами базитового ряда в широком диапазоне составов, температур, давлений и летучестей кислорода с погрешностями, не превышающими экспериментальные.

• Доказана целесообразность оптимизации не традиционных линейных уравнений зависимости логарифма константы реакции от обратной температуры, а экспоненциальных уравнений вида: Xminal=exp(\nK+1Z\naLi), где Xminai - мольная доля минала в твёрдой фазе, - активности участвующих в реакции компонентов расплава. Такой вид уравнения позволяет избежать систематических отклонений расчётных значений от экспериментальных, поскольку при обработке минимизируются разности между экспериментальными и расчётными значениями самих содержаний миналов, а не логарифмов содержаний.

• Впервые статистически обоснованно определены коэффициенты в уравнениях термобарометров при параметре Р/Т для каждого минала всех фаз, что даёт возможность корректно учесть влияние давления не только на температуру ликвидуса фазы, но и на её состав.

• Впервые был предложен порядок пересчета химических составов минералов со структурой шпинели (хромшпинелиды и магнетит) на миналы, принимая во внимание кислотно-основные свойства оксидов. Такой подход позволил определить набор миналов и не только рассчитать их концентрации, сбалансированные по зарядам и стехиометрии, но и гарантировать высокую статистическую обоснованность всех термобарометров.

• Впервые для оценки качества термобарометров использованы величины доверительных интервалов на заданном уровне надежности. В результате статистической обработки не очень точных экспериментов, но объединённых в большие выборки, получены термобарометры, которые моделируют гетерофазовые равновесия с низкой погрешностью, о чём свидетельствуют узкие доверительные интервалы линейной регрессии.

• Впервые, благодаря узким доверительным интервалам для температур ликвидуса минералов, предсказаны уровни появления кумулятивных рудных фаз в вертикальных разрезах дифференцированных интрузивов с погрешностью не более чем ±50м.

Практическая значимость

Полученные термобарометры для рудных минералов позволят в рамках новой модели динамики внутрикамерной дифференциации разработать критерии локального прогноза магматогенного (в том числе благороднометального) оруденения.

Фактический материал и методы исследования

Для достижения поставленных задач целесообразно сформировать максимально большие выборки результатов закалочных опытов. Для железорудных минералов эти выборки были составлены с использованием базы данных ИНФОРЕКС (Арискин и др., 1997; Ariskin et al., 1992). Размер этих выборок составлял: для хромшпинелидов 234 эксперимента, для магнетита 93 эксперимента, для ильменита 78 экспериментов. Выборка из 204 экспериментов, воспроизводящих сульфид-силикатную ликвацию, была составлена по материалам (Haugton et al., 1974, Buchanan, Nolan, 1979; Shima,

Naldrett, 1975; Buchanan et al., 1983; Горбачев, 1998; Mavrogenes, O'Neill, 1999; Holzhied, Grove, 2002; O'Neill, Mavrogenes, 2002; Jugo et al., 2005; Liu et al., 2007).

Так как исследование направлено, прежде всего, на моделирование условий формирования мафит-ультрамифитовых интрузивов, в выборки не включались эксперименты с ультракислыми, высокотитанистыми, ультраглинозёмистыми, ультражелезистыми и высокощелочными расплавами.

На данном этапе исследований мы решили ограничиться разработкой термобарометров для «сухих» условий.

Для верификации полученных уравнений на природных объектах использовались реалистичные модели динамики формирования Ципрингского, Киваккского (Коптев-Дворников и др., 2011б; Коптев-Дворников и др., 2012а), Бураковского (Коптев-Дворников, личное сообщение) расслоенных интрузивов. Реалистичные модели получены методом численного моделирования с использованием программного комплекса КОМАГМАТ версии 3.5 (Френкель и др., 1988; Френкель, 1995; Арискин, Бармина, 2000).

Защищаемые положения:

1. Предложенный новый методический подход к обработке экспериментальных данных позволяет избежать систематических отклонений расчётных значений от экспериментальных; рассчитать концентрации миналов в минералах со структурой шпинели, принимая во внимание кислотно-основные свойства оксидов; получить статистически достоверный учёт влияния давления на температуры отделения рудных фаз от силикатного расплава; оценить погрешность расчётов содержания серы в сульфидонасыщенных расплавах, составов хромшпинелидов, магнетита и ильменита и их температур ликвидуса на заданном уровне надежности (95%).

2. Разработаны уравнение сульфидного термобарометра и системы уравнений термобарометров, моделирующие равновесия железорудных фаз с силикатными расплавами, совместимые по форме с уравнениями для силикатных минералов. Содержания серы в сульфидонасыщенных расплавах

предсказываются с погрешностью до ±0.03 мол.% (±0.016 мас.%), содержания оксидов в железорудных минералах - до ±1.5 мас.%, для температуры ликвидуса значения доверительного интервала находятся в диапазоне от ±4 до ±12°С. Справедливость принятых при разработке термобарометров постулатов доказали невысокие погрешности воспроизведения экспериментальных составов и температур ликвидуса.

3. Численное моделирование конкретных магматических ситуаций (моделирование динамики формирования плутонов и получение информации об эволюции остаточных расплавов) позволяет прогнозировать условия наступления сульфид-силикатной ликвации и появления на ликвидусе хромшпинелидов, магнетита и ильменита в камерах расслоенных интрузивов. Верификация полученных термобарометров на материале Ципрингского, Киваккского и Бураковского плутонов показала, что уровень появления кумулятивных рудных фаз в вертикальных разрезах предсказывается с погрешностью порядка ±50м. Малые погрешности обеспечиваются узкими доверительными интервалами расчёта температур ликвидуса железорудных фаз и БСББ для сульфидной жидкости.

Публикации и апробация работы

Основные положения диссертации отражены в 17 опубликованных работах, в том числе в 1 монографии и в 4 статьях, три из которых в журналах рекомендованных ВАК (Петрология, 2012, Вестник СПбГУ, 2013, Вестник МГУ, 2016). Результаты исследований обсуждались и докладывались на российских и международных совещаниях и семинарах: Научных конференциях «Ломоносовские чтения» (Москва, 2009, 2010, 2012), Российской конференции «Планета Земля: актуальные вопросы геологии глазами молодых ученых и студентов» (Москва, 2009), XVI Российском совещании по экспериментальной минералогии (Черноголовка, 2010), Международной конференции, посвящённой памяти Виктора Ефимовича Хаина «Современное состояние наук о Земле» (Москва, 2011), XIX Международной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2012» (Москва, 2012),

Всероссийских ежегодных семинарах по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии (Москва, 2012, 2013, 2016), международной конференции European Geosciences Union (Вена, 2012), Всероссийской конференции «Современные проблемы магматизма и метаморфизма» (Санкт-Петербург 2012), XI Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле» (Москва, 2013), международной конференции Goldschmidt (Сакраменто, 2014).

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка используемой литературы (112 наименований). Общий объем диссертации составляет 127 страниц, в том числе 34 рисунка и 12 таблиц.

Благодарности

Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю Е.В. Коптеву-Дворникову за постоянную помощь и поддержку на всех этапах исследований, за чуткое и терпеливое отношение к автору на протяжении всего времени научного руководства. За ценные рекомендации и постоянный интерес к работе автор искренне благодарит Д.А. Бычкова. За полезные советы и замечания автор признателен М.В.Борисову, Д.В. Гричуку, Ю.В.Алехину, А.А.Борисову. За консультации в области статистики и интерес к работе автор благодарит С.А.Воробьева. За возможность использования программы КОМАГМАТ, базы данных ИНФОРЭКС и критические замечания к работе автор признателен А.А. Арискину.

ГЛАВА 1. РАЗРАБОТКА ТЕРМОБАРОМЕТРОВ РУДНЫХ МИНЕРАЛОВ КАК ЭТАП РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ РИТМИЧЕСКОЙ РАССЛОЕННОСТИ И РУДООБРАЗОВАНИЯ В ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫХ ИНТРУЗИВАХ

Вопросы зарождения и дифференциации базальтовых магм относятся к важнейшим проблемам магматической петрологии и геохимии. Это обусловлено масштабами проявления базальтового магматизма и особой ролью, которую расплавы основного состава играют в качестве источника разнообразных ассоциаций изверженных пород.

Одной из центральных проблем современной магматической петрологии и геохимии остаётся магматическая эволюция. (Термин магматическая эволюция был использован Н.Л. Боуэном (Боуэн, 1934) для обозначения всего комплекса возможных процессов, способных сформировать наблюдаемое разнообразие изверженных горных пород из ограниченного числа «первичных» магм. Он шире термина «дифференциация», поскольку включает такие процессы, как смешение магм и ассимиляцию).

Среди магматических образований особый интерес вызывают расслоенные интрузивы в связи с резким проявлением в них процессов дифференциации, которые дают четкие полосчатые текстуры. Расслоенные интрузивы - традиционный объект проверки гипотез магматической эволюции. Изучение проблем внутреннего строения и механизма формирования расслоенных интрузивов позволяет ответить на фундаментальные вопросы магматической петрологии, такие как условия и механизмы дифференциации магматических расплавов в интрузивной камере, процессы дифференциации исходных расплавов.

Расслоенные массивы являются источниками многих полезных ископаемых - ЭПГ, сульфидные полиметаллические руды, хромит, магнетит и ильменит и др. В литературе подробно описаны местоположения рудных горизонтов в разрезе интрузивов. Бушвельдский комплекс доминирует в

мировой добыче рудных минералов, связанных с расслоенными комплексами. В нем встречаются почти все виды рудной минерализации, характерные для расслоенных интрузий.

Месторождения железорудных минералов представляют собой согласные устойчивые слои мощностью сотни метров, с незначительными внутренними, структурными изменениями в пределах одного слоя, но, возможно, с изменениями в химическом составе. Состав зависит от конкретного интрузива и часто тесно связан с составом материнской магмы и вмещающих пород.

Хромитовые слои, как правило, расположены в нижних частях разреза массивов. В Бушвельдском Комплексе они приурочены к пироксенит-гарцбургитам. В Стиллуотере и Великой Дайке хромитовые прослои расположены в основании Ультраосновной зоны, сложенной дунит-гарцбургит-пироксенитами.

В процессе фракционирования поздние остаточные расплавы в расслоенных интрузивах обогащаются железом, образуя магнетитовые слои. Таким образом, магнетитовая и ильменитовая минерализации приурочены к верхним частям расслоенных массивов, и связаны с переслаиванием рудных и безрудных габброидов (Cawthom, 1996).

Что касается сульфидных магматических месторождений, их существует два вида. Первые богаты сульфидами (более 30%) и представляют собой месторождения №, Си, Со, в которых ЭПГ являются побочным продуктом. Локализуются этот тип минерализации в породах нижних эндо- и экзоконтактов. Второй тип содержит менее 5% сульфидов (малосульфидная минерализация), но очень богат ЭПГ.

ЭПГ минерализация. Месторождения ЭПГ весьма разнообразны по морфологии, вещественному составу руд и рудоносных тел (Рис. 1.1, см. Налдретт, 2003, с.330).

МЕСТОРОЖДЕНИЯ, КОНТРОЛИРУЕМЫЕ РАССЛОЕННОСТЬЮ (СТРАТАБАУНДНЫЕ)

Стратиформные месторождения

Месторождения доминирующей сульфидной ассоциации

Месторождения, связанные с рифами :

Рифы Меренски (Бушвельд) и 1-М (Стидлуотер) Рифы в интрузиях северной Финляндии Месторождения, не связанные с рифами:

Главная и Нижняя сульфидные зоны Великой Дайки Зимбабве "Рифы" Платинова (Скаергаард) Сонжу Лэйк (Дулут) Месторождения доминирующей хромитовой ассоциации: Хромититы ГЮ-1 и 1Ю-2 (Бушвельд) Хромитит А (Стиллуотер) Месторождения доминирующей матетитовой (±апатит) ассоциации: Оруденение в анортозитах Верхней зоны Бушвельдского комплекса Бермуда (Колдвелл, Онтарио)

стратабаундные нестратиформные месторождения

Месторождения доминирующей сульфидной ассоциации: Ривер Вэлли, Ист Булл Лэйк (район Садбери, Онтарио) Маргинальные зоны интрузивных комплексов Портимо и Койллисмаа

(северная Финляндия) Платриф (Бушвельд) Марафон (Колдвелл, Онтарио) Месторождения доминирующей магнетитовой (±апатит) ассоциации:

_Волковское месторождение (Урал. Россия)_

МЕСТОРОЖДЕНИЯ, НЕ КОНТРОЛИРУЕМЫЕ РАССЛОЕННОСТЬЮ (СЕКУЩИЕ ТЕЛА): Зона Роби (Лак дес Ил, Онтарио) Дунитовые трубки (Бушвельд) _Нижний Тагил (Уральский платиноносный пояс)_

Рисунок 1.1 Систематизация месторождений ЭПГ по морфологии и вещественному составу рудных тел и характерные примеры месторождений

(Налдретт, 2003, с.330).

Существуют месторождения контролируемые расслоенностью (стратибаундные) и не связанные с нею. Так же в группе месторождений контролируемых расслоенностью выделяются стратиформные (где оруденение прослеживается вдоль одного горизонта) и нестратиформные (где оруденение образует обособленные рудные тела). В свою очередь, стратиформные делятся по составу преобладающих рудных минералов на месторождения сульфидной, хромитовой и магнетитовой ассоциации.

Для того, чтобы наглядно показать различные типы месторождений ЭПГ А. Дж. Налдретт представил модель, где большинство типов показано в разрезе одного гипотетического расслоенного массива (Рис. 2.2, см. Налдретт, 2003, с. 403).

Рисунок 2.2 Модельный разрез гипотетической расслоенной интрузии, где показаны различные типы месторождений ЭПГ.

Налдретт в описании своей обобщенной картины пишет, что в расслоенных интрузивах Бушвельдского типа на ранних этапах кристаллизации, когда магма еще не насыщенна сульфидами, образуются хромиты богатые Os, II", Ru. При достижении сульфидного насыщения возникнут месторождения с рассеянной сульфидной вкрапленностью подобные Нижней сульфидной зоне Великой Дайки Зимбабве. Магма остывает медленнее в осевой зоне интрузива, чем по его бортам. Магма габбрового состава, образованная по краям интрузии, смешиваясь с менее фракционированной магмой у оси, вызовет образование сульфидов, более богатых ЭПГ. Такой пример представлен в Главной сульфидной зоне Великой Дайки.

Когда на ликвидусе появится плагиоклаз, свежая магма будет образовывать турбулентные плюмы в материнской магме. Особенно благоприятно, когда свежая магма отличается по составу от материнской. Будут накапливаться сульфиды очень богатые ЭПГ, как в хромитите UG-2, рифах Меренски, J-M, Б1, БК.

По мере кристаллизации интрузии концентрация ЭПГ в магме возрастает, т.е. при достижении насыщения, образовавшиеся сульфиды будут достаточно

богаты ЭПГ. Это наблюдается в верхней зоне Бушвельдского комплекса, в интрузиях Скаергаард и Сонжу Лейк. Если насыщение происходит в еще более фракционированной магме, то образуются титаномагнетит-аппатит-сульфидные слои, с небольшим содержанием сульфидов, но очень богатые ЭПГ, в особенности Pd и Аи. Примером могут быть Волковское и Баронское месторождения Среднего Урала (Налдретт, 2003).

Существует много неясностей в вопросе о генезисе перечисленных месторождений. Л.Н. Когарко, обсуждая проблемы разработки критериев рудоносности щелочных магм, подчёркивает, что «необходимым условием появления магматических редкометальных месторождений кумулятивного типа является ранняя котектическая насыщенность расплава в отношении рудного минерала. Если концентрация рудного компонента значительно ниже котектической, то кристаллизация рудного минерала будет осуществляться на поздних стадиях формирования пород в малом объёме интерстициального расплава, когда явления конвективно-гравитационной дифференциации и сегрегации минеральных фаз затруднены, что приведет к рассеиванию рудных компонентов в виде ксеноморфных выделений акцессорных минералов. Принцип ранней котектической насыщенности магмы в отношении рудного минерала как необходимое условие возникновения магматических руд кумулятивного типа может быть распространен на формации ультраосновных и основных пород» (Когарко, 2004). Отсюда следует актуальность разработки инструментов для моделирования кристаллизации рудных минералов в процессе дифференциации природных магм.

Разработка уравнений, способных описывать равновесия рудных минералов (сульфид, хромшпинелиды, магнетит, ильменит) с силикатным расплавом в зависимости от температуры, давления, летучести кислорода и состава расплава, имеет важное фундаментальное и прикладное значения. Фундаментальным аспектом является разработка математической модели формирования расслоенных интрузивов. Для этого необходимо понимать, как происходит разделение кристаллов и расплава в камере интрузива, т.е.

динамику процесса. Наличие уравнений термобарометров для рудных минералов в динамической модели образования интрузива позволит прогнозировать уровень залегания рудоносных слоев в разрезе интрузива. Этим определяется прикладной аспект разработки термобарометров для рудных минералов. Термобарометры - это системы уравнений для описания равновесий минералов-твердых растворов с силикатными расплавами, основанных на температурных зависимостях констант равновесия реакций образования компонентов минералов из компонентов расплава.

В ходе фундаментальных исследований процессов образования изверженных пород полезно различать два самостоятельных, но взаимосвязанных аспекта: термодинамический и динамический.

Термодинамический аспект обуславливается законами физико-химических равновесий. Термодинамика дает возможность выявить потенциальную возможность эволюции, объяснить направление процесса, спектр составов горных пород и их относительные объемы.

Динамика процесса объясняет, каким способом стремление системы к равновесию реализуется в пространстве и времени. Динамика отвечает на вопрос о механизме, условиях и масштабах переноса вещества в магматическом резервуаре. Пространственные характеристики разнообразия изверженных пород определяются именно динамикой процесса их формирования.

Сегодня почти все исследователи считают ведущим процессом магматической эволюции кристаллизационную дифференциацию. Определенность в вопросе о термодинамическом аспекте проблемы появилась, когда были применены количественные методы: равновесные эксперименты и, позднее, основанное на них численное моделирование равновесной и фракционной кристаллизации (программные комплексы КОМАГМАТ (Френкель, Арискин, 1984), MELTS (Ghiorso, Sack, 1995)).

Вместе с тем динамика этого процесса, т.е. механизм разделения в пространстве кристаллов и расплава, остаётся дискуссионным. В современной магматической петрологии и геохимии по этому поводу сложилась четкая

альтернатива. Большая часть исследователей считает, что в интрузивных и вулканических камерах разделение твердых и жидкой фаз происходит путем направленной снизу вверх кристаллизации. Другие полагают, что ведущим механизмом внутрикамерной дифференциации является гравитационное перераспределение фаз в пространстве на фоне конвективного перемешивания расплава. На понятийном уровне эта альтернатива разрешена быть не может. Для её количественного разрешения мало иметь алгоритм расчета равновесной или фракционной кристаллизации, необходимо уметь рассчитывать процессы тепломассопереноса, т.е. программа должна быть оснащена динамическим блоком для решения тепловой задачи и вычислений перераспределения кристаллов и расплава в пространстве. Результаты этих вычислений должны быть представлены в форме, позволяющей количественную верификацию модельных расчетов на материале природных объектов. Единственным на сегодня вычислительным средством, которое позволяет исследовать динамику затвердевания расслоенных интрузивов и воспроизводить распределение породообразующих и рассеянных элементов в их вертикальных разрезах, является программа КОМАГМАТ (Френкель и др., 1988; Френкель, 1995; Арискин, Бармина, 2000). Динамический блок программы моделирует оседание кристаллов на фоне конвективного перемешивания расплава. На материале дифференцированных силлов (Френкель и др., 1988) и крупных расслоенных плутонов (Болиховская и др., 2007; Коптев-Дворников и др., 2011б; Коптев-Дворников и др., 2012в) показано, что в рамках программы КОМАГМАТ удаётся количественно воспроизвести сглаженные распределения минералов и химических элементов в вертикальных разрезах. Это доказывает реалистичность конвекционно-кумуляционного механизма магматической эволюции.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Черных, Надежда Сергеевна, 2016 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Арискин А.А., Бармина Г. С. Моделирование фазовых равновесий при кристаллизации базальтовых магм. - М.: Наука, МАИК «Наука/Интерпериодика», 2000. - 363 с.

2. Арискин А.А., Мешалкин С.С., Альмеев Р.Р., Бармина Г.С., Николаев Г.С. Информационно-поисковая система ИНФОРЭКС: Анализ и обработка экспериментальных данных по фазовым равновесиям изверженных пород // Петрология. 1997. Т.5, №1, с. 32-41.

3. Арьяева Н.С. Геотермометры, описывающие кристаллизацию силикатов из базитовых магм в широком диапазоне составов и давлений. Планета Земля: актуальные вопросы геологии глазами молодых ученых и студентов // Материалы российской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященной «Году Планеты Земля», г.Москва, 6-7 апреля 2009а, том 1. - М.: Изд-во МГУ, 2009а. - 253с.

4. Арьяева Н.С. Зависимость температур кристаллизации и составов породообразующих силикатов базитов от давления. Бакалаврская работа, 2009, Научный руководитель: Коптев-Дворников Е.В. http: //www.geol .msu. ru/deps/geochems/rus/pub/Koptev_avgit.pdf

5. Арьяева Н.С. Математическое моделирование сульфид-силикатной ликвации в сульфидонасыщенном бонинитоподобном расплаве (зависимость от температуры, давления и летучести кислорода) // Тез. док. XI Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле», РГГРУ, Москва 2013.Т.3, с. 209-211.

6. Арьяева Н. С., Коптев-Дворников Е. В. Численное моделирование сульфид-силикатной несмесимости. Изд.: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2011г. С.80. ISBN: 978-3-84542-692-1

7. Арьяева Н. С., Коптев-Дворников Е. В., Бычков Д. А Сульфидный термобарометр высокой точности для моделирования сульфид-

силикатной ликвации. Метод вывода и верификация // Вестн. С.-Петерб. ун-та. Сер. 7. 2013. Вып. 3. С. 28-35.

8. Бетехтин А.Г. Курс минералогии: учебное пособие. М.: КДУ, 2007. 721 с

9. Болиховская С.В., Ярошевский А.А., Коптев-Дворников Е.В. Моделирование геохимической структуры Йоко-Довыренского расслоенного интрузива, Северное Прибайкалье // Геохимия, 2007, №6, С. 579-598.

10.Бычков Д.А., Коптев-Дворников Е.В. Программа КриМинал для моделирования равновесия расплав-твёрдые фазы при заданном валовом составе системы // Матер. межд. конф. "Ультрамафит-мафитовые комплексы складчатых областей докембрия", Улан-Удэ, Изд-во Бур.н.ц. СО РАН, 2005, стр.122 - 123

11.Бычкова Я.В., Закономерности строения контрастной ритмической расслоенности в Киваккском интрузиве: дис. канд. геол.-мин. наук: 25.00.09: защищена 14.11.03 / Бычкова Яна Вячеславовна. - М., 2003. -156 с.

12.Бычкова Я.В., Коптев-Дворников Е.В. Ритмическая расслоенность киваккского типа: геология, петрография, петрохимия, гипотеза формирования // Петрология, 2004, т. 12, № 3, с.281-302.

13.Коптев-Дворников Е.В., Арьяева Н.С., Бычков Д.А. Зависимость температуры кристаллизации и состава породообразующих силикатов базитов от давления (статистическая обработка экспериментальных данных и численное моделирование) // Материалы научной конференции "Ломоносовские чтения", секция геология, подсекция геохимия. Москва, 2009. http://geo.web.ru/pubd//2009/04/15/0001182162/26.pdf

14. Коптев-Дворников Е.В., Арьяева Н.С., Бычков Д.А. Физико-химические параметры, контролирующие сульфид-силикатную ликвацию в сухих базитовых системах (по результатам численного моделирования) // ВЕСТНИК ОНЗ РАН, Т. 3. 2011а, NZ6039, doi:10.2205/2011NZ000169.

15. Коптев-Дворников Е.В., Ярошевский А.А., Вейс В.А., Направленная кристаллизация не является механизмом магматической эволюции // Вестник ОНЗ РАН, Т. 3, 2011, NZ6040, doi:10.2205/2011NZ000170.

16.Коптев_Дворников Е.В., Арьяева Н.С., Бычков Д.А., Уравнение термобарометра для описания сульфид-силикатной ликвации в базитовых системах // Петрология. 2012. № 5. Т.20. C. 495-513.

17.Коптев-Дворников Е.В., Арьяева Н.С., Бычков Д.А., М.И. Корина. Сульфидный термобарометр высокой точности для моделирования сульфид-силикатной ликвации: метод вывода и верификация. Современные проблемы магматизма и метаморфизма // Материалы всероссийской конференции, посвящённой 150-летию академика Ф.Ю. Левинсона-Лессинга и 100-летию профессора Г.М. Саранчиной. Том 1. СПб.: Изд-во СПбГУ, 20126. - С. 287-291.

18. Коптев-Дворников Е. В,, Ярошевский А .А., Вейс В. А., Бычкова Г. В. Механизм формирования расслоенных интрузивов: направленная кристаллизация или фазово-суспензионная конвекция? // Матер. всеросс. конф. «Современные проблемы магматизма и метаморфизма», Санкт-Петербург, Изд_во С-ПбГУ, 2012в. т.2, C. 363-366.

19.Коптев-Дворников Е.В., Бычков Д.А. Геотермометры для широкого диапазона составов базитов // Материалы международной конференции "Ультрамафит-мафитовые комплексы складчатых областей докембрия", Иркутск, Изд-во. СО РАН, 2007, стр.178 - 181

20.Коптев-Дворников Е.В., Бычков Д.А., Математическое моделирование равновесной кристаллизации базитовых расплавов - верификация программы КриМинал // Материалы XI Международной научной конференции "Новые идеи в науках о Земле", РГГРУ, г.Москва, 9-12 апреля 2013 г., Т. 3, С. 227-228.

21.Коптев-Дворников Е.В., Бычков Д.А., Арьяева Н.С.. Моделирование распределения малых компонентов при кристаллизации авгита. Личные сообщения, 2009. http://www.geol.msu.ru/deps/geochems/rus/p_koptev.html

22.Коптев-Дворников Е.В., Киреев Б.С., Пчелинцева Н.Ф., Хворов Д.М. Распределение кумулятивных парагенезисов, породообразующих и второстепенных элементов в вертикальном разрезе Киваккского интрузива (Олангская группа интрузивов, Северная Карелия). // Петрология, 2001, т.9., №1, с.3-27.

23.Маракушев А.А. Кислотно-основные свойства химических элементов, минералов, горных пород и природных ресурсов. М.: Наука, 1982. 216 с.

24.Николаев Г.С. Численное моделирование кристаллизации хромшпинелида в процессе эволюции родоначальной магмы Бураковско-Аганозерского расслоенного плутона Заонежья // Магматизм и метаморфизм в истории Земли. Тезисы докладов ХГВсероссийского петрографического совещания. Екатеринбург: Институт геологии и геохимии УрО РАН, 2010. т.2, с.95-96.

25.Николаев Г.С., Арискин А.А., БарминаГ.С. Численное моделирование ревновесия хромшпинелид - расплав при давлениях до 15 кбар (SPINMELT-2.0) // Материалы Всероссийского ежегодного семинара по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии, Москва, ГЕОХИ РАН, 2012, с. 99.

26.Николаев Г.С., Арискин А.А., БарминаГ.С. Моделирование влияния воды на условия кристаллизации и состав шпинелида в мафит-ультрамафитовых магмах // Материалы Всероссийского ежегодного семинара по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии, Москва, ГЕОХИ РАН, 2016, с. 86.

27.Николаев Г.С., Коптев-Дворников Е. В., Ганин В.А., Гриневич Н.Г., Пространственная структура Бураковско-Аганозерского расслоенного массива и распределение петрогенных элементов в его разрезе // Отечественная геология, 1995, №10, c.56-64. Недра, Москва

28.Николаев Г.С., Коптев-Дворников Е.В., Ганин В.А., Гриневич Н.Г., Киреев Б.С., Пчелинцева Н.Ф., Вислова Т.Ю. Вертикальное строение Бураковско-Аганозерского расслоенного массива и распределение

петрогенных элементов в его разрезе // Докл.АН, 1996, т.347,с.799-801, Наука, Москва

29.Пчелинцева Н.Ф., Коптев-Двоpников Е.В. Поведение Cu,Ag,Pt,Pd и Au в пpоцессе кpисталлизации pасслоенного Киваккского интpузива (Сев.Каpелия) // Докл.РАН,т.328,Ш,1992,с. 935-938, Наука, Москва

30.Пчелинцева Н.Ф., Коптев-Дворников Е.В. Концентрирование благородных металлов в процессе кристаллизации Киваккского расслоенного интрузива (Северная Карелия) // Геохимия, 1993, №1, с. 97113, Наука, Москва

31.Пчелинцева Н.Ф., Коптев-Дворников Е.В. К проблеме генезиса платиноносных малосульфидных пород в Киваккском расслоенном интрузиве (Северная Карелия) // Геохимия, 2008. № 6. С. 679-685.

32.Пчелинцева Н.Ф., Николаев Г.С., Коптев-Дворников Е.В., Гриневич Н.Г. Поведение Pt, Pd, Au, Cu и Ag в процессе кристаллизации Бураковского интрузива (Южная Карелия) // Доклады Академии Наук, т. 375, № 4, 2000

33.Семенов В.С., Коптев-Дворников Е.В., Берковский А.Н., Киреев Б.С., Пчелинцева Н.Ф., Васильева М.О. Расслоенный троктолит-габбро-норитовый интрузив Ципринга: геологическое строение, петрология // Петрология, 1995. T. 3 (6). C. 1-23.

34.Френкель М.Я. Тепловая и химическая динамика дифференциации базитовых магм. М.: Наука, 1995. 239 с.

35.Френкель М.Я., Арискин А.А. Алгоритм решения на ЭВМ задачи равновесия для кристаллизующегося базальтового расплава // Геохимия, 1984. №5. с.679-690.

36.Френкель М.Я., Ярошевский А.А., Арискин А.А., Бармина Г.С., Коптев-Дворников Е.В., Киреев Б.С. Динамика внутрикамерной дифференциации базитовых магм. М.: Наука, 1988. 216 с.

37.Ярошевский А.А., Физико-химическая динамика магматического процесса // Природа, 2012, №1, стр.71-77.

38.Ярошевский А.А., В.А.Вейс, Д.А.Бычков. Геохимическая структура Киваккского расслоенного оливинит-норит-габброноритового интрузива (Северная Карелия): распределение второстепенных литофильных элементов // Геохимия, 2012, №5, стр.513-523.

39. Ярошевский А.А., Коптев-Дворников Е.В. Математическое моделирование физико-хиимической динамики магматических процессов // Природа. 2000, №10, с.48-56.

40.Alapieti T. The Koillismaa layered igneous complex, Finland - its structure, mineral-ogy and geochemistry, with emphasis on the distribution of chromium // Bull. Geol. Surv. Finland 1982, 319, 116 p.

41.Ariskin A.A., Barmina G.S. An empirical model for the calculation of spinelmelt equilibrium in mafic igneous systems at atmospheric pressure: II. Fe-Ti oxides // Contrib. Mineral. Petrol. V.134. 1999. p.251-263.

42.Ariskin A.A., Bouadze K.V., Meshalkin S.S., Tsekhonya T.I. INFOREX: A database on experimental studies of phase relations in silicate systems // Amer. Mineral. 1992. Vol.77.p.668-669

43.Ariskin A.A, Bychkov K.A., Danyushevsky L.V., Barmina G.S. A model of S solubility in basaltic melts at 1 atm // Geochim. Cosmochim. Acta, 2008. V. 72 (Suppl. 1:Abs. 18th Annual Goldshmidt conf., Vancouver, Canada, 2008, A31.

44.Ariskin A.A., Danyushevsky L.V., Bychkov K.A., McNeill A.W., Barmina G.S., Nikolaev G.S. Modeling Solubility of Fe-Ni Sulfides in Basaltic Magmas: The Effect of Nickel // Economic Geology, 2013. V. 108, p. 19832003.

45.Ariskin A.A., Nikolaev G.S. An empirical mode1 for the calculation of spinelmelt equdibria in mafic igneous systems at atmospheric pressure: 1. Chromian spinels. // Contribution Miner - Petrol., 1996. V. 123, p. 282-292.

46.Aryaeva N, Koptev-Dvornikov E., Bychkov D. New Cr-Spinel Liquidus Thermobarometer for Mafic Anhydrous Melts // Goldschmidt Abstracts, 2014, с. 72.

47.Auwera J.V., Longhi J. Experimental study of a jotunite (hypersthene monzodiorite): constraints on the parent magma composition and crystallization conditions (P, T, fO2) of the Bjerkreim-Sokndal layered intrusion (Norway) // Contrib.Miner. and Petrol.,1994,V.118,N1,P.60-78.

48.Baker D.R., Eggler D.H. Compositions of anhydrous and hydrous melts coexisting with plagioclase, augite, and olivine or low-Ca pyroxene from 1 atm to 8 kbar: application to the Aleutian volcanic centre of Atka // Amer.Miner., 1987, V. 72, N 1/2, P. 12-28.

49.Baker D.R., Moretti R. Modeling the solubility of sulfur in magmas: a 50-year old geochemical challenge // Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 2011. V. 73, pp. 167-213.

50.Baker M.B., Stolper E.M. Determining the composition of high-pressure mantle melts using the diamond aggregates // Geochim. Cosmochim. Acta, 1994, V. 58, N 13, P. 2811-2827.

51.Barnes S.J. The distribution of chromium among orhtopyroxene, spinel and silicate liquid at atmospheric pressure//Geochim. Cosmochim. Acta, 1986, V. 50, N 9, P. 1889-1909.

52.BenderJ.F., Hodges F.N., Bence A.E. Petrogenesis of basalt from the Project Famous Area: experimental study from 0 to 15 kbars // Earth and Planet. Sci. Lett. 1978. Vol. 41. P. 277-302.

53.Bertka C.M., Holloway J.R. Anhydrous partial melting of an iron-rich mantle I: subsolidus phase assemblages and partial melting phase relations at 10 to 30 kbar. + II: primary melt compositions at 15 kbar // Contrib. Mineral. and Petrol.,1994, V.115, P.313-330.

54.Buchanan, D. L., Nolan, J. Solubility of sulphur and sulphide immiscibility in synthetic tholeiitic melts and their relevance to Bushveld-complex rocks // Canadian Mineralogist 17, 1979, p. 483-494.

55.Buchanan D.L., Nolan J., Wilkinson N., De Villiers J.P.R. En experimental investigation of sulfur solubility as a function of temperature in synthetic silicate melts // Spec. Publ. Geol. Soc. S. Afr., 1983. Vol.7, pp. 383-391.

56.Bychkov D., Koptev-Dvornikov E. CryMinal - The Software for Simulation of Equilibrium Crystallization // Goldschmidt Abstracts, 2014, c. 319.

57.Cawthorn R.G. Layered Intrusions // Amsterdam. Elsevier, 1996. P. 531.

58.Falloon T.J., Danyushevsky L.V. Melting of refractory mantle at 1.5, 2 and 2.5 GPa under anhydrous and H2O-undersaturated conditions:Implications for the petrogenesis of high-Ca boninites and the influence of subduction components on mantle melting//J.Petrol.,2000,V.41,P.257-283

59.Falloon T.J., Danyushevsky L.V., Green D.H. Peridotite melting at 1 GPa: Reversal experiments on partial melt compositions produced by peridotite -basalt sandwich experiments // J. Petrol., 2001, V. 42, N 12, P. 2363-2390.

60.Falloon T.J., Green D.H. Anhydrous partial melting of MORB pyrolite and other peridotite compositions at 10 kbar: implications for the origin of primitive MORB glasses // Miner. and Petrol., 1987, V. 37, N 3-4, P. 181-219.

61.Falloon T.J., Green D.H., Danyushevsky L.V., Faul U.H. Peridotite Melting at 1.0 and 1.5 GPa: An experimental evaluation of techniques using diamond aggregates and mineral mixes for determination of near-solidus melts // J.Petrol., 1999, V.40, N.9, P.1343-1375.

62.Falloon T.J., Green D.H., Jacques A.L., Hawkins J.W. Refractory magmas in Back-Arc basin settings - experimental constraints on the petrogenesis of a Lau Basin example // J. Petrol., 1999. V. 40, N 2, P. 255-277.

63.Falloon T.J., Green D.H., O'Neill H.St.C., Hibberson W.O. Experimental tests of low degree peridotite partial melt compositions: implications for the nature of anhydrous near-solidus peridotite melts at 1 GPa // Earth Planet. Sci. Lett., 1997, V. 152, P. 149-162.

64.Fisk M.R. and Bence A.E. Experimental crystallization of chrome spinel in FAMOUS Basalt 527-1-1 // Earth and Planet Sci. Lett., 1980, V. 48, N 1, P. 111-123.

65.Ghiorso M.S., Evans B.W. Thermodynamics of rhombohedral oxide solid solutions and a reversion of the Fe-Ti two-oxide geothermometer and oxygen-

barometer // American Journal of Science, Vol. 308, 2008, P. 957-1039, DOI 10.2475/09.2008.01.

66.Ghiorso, U.S., Sack R.O., Chemical mass transfer in magmatic processes IV. A revised and internally consistent thermodynamic model for the interpolation and extrapolation of liquid-solid equilibria in magmatic systems at elevated temperatures and pressures. Contributions to Mineralogy and Petrology, 1995. V. 119, I. 2-3, p. 197-212.

67.Grove T.L., Beaty D.W. Classification, experimental petrology and possible volcanic histories of the Apollo 11 high-k basalts // In: Proc.Lunar Planet.Sci.Conf.11th. Pergamon Press:1980, V.1, P.149-177.

68.Grove T.L., Bryan W.B. Fractionation of pyroxene-phyric morb at low pressure: an experimental study // Contribs Mineral. and Petrol.,1983, V. 84, N 4, P. 293-309.

69.Grove T.L., Juster T.C. Experimental investigations of low-Ca pyroxene stability and olivine-pyroxene-liquid equilibria at 1-atm in natural basaltic and andesitic liquids // Contribs Mineral. and Petrol.,1989, V. 103, N3, P. 287-305.

70.Haughton, D. R., Roeder, P. L. & Skinner, B. J. Solubility of sulphur in mafic magmas // Economic Geology 69, 1974, p. 451-466.

71.Holzhied A. and Grove T.L., Sulfur saturation limits in silicate melts and their implications for core formation scenarios for terrestrial planets // Amer. Miner. 2002. V. 87, P. 227-237.

72.Jugo P.J., Luth R.W.and Richards J.P. An experimental study of the sulfur content in Basaltic melts saturated with immiscible sulfide or sulfate liquids at 1300°C and 1GPa // Journal of Petrology, 2005. V.46, N.4, P.783-798

73.Jurewicz A.J.G., Mittlefehldt D.W., Jones J.H. Experimental partial melting of the Allende (CV) and Murchison (CM) chondrites and the origin of asteroidal basalts // Geochim. Cosmochim. Acta, 1993, V. 57, N 9, P. 2123-2139.

74.Juster T.C., Grove T.L. Experimental constraints on the generation of the FeTi basalts, andesites,and rhyodacites at the Galapagos Spreading Center, 85 W and 95 W// J.Geophys.Res.,1989, V. 94B, N 7, P.9251-9274

75.Kennedy A.K., Grove T.L., Johnson R.W. Experimental and major element constraints on the evolution of lavas from Lihir Island, Papua New Guinea // Contrib. Mineral. and Petrol., 1990, V. 104, N6, P.722-734.

76.Koptev-Dvornikov E., Yaroshevskii A. Layered Intrusions Formation: It's Not Directional Crystallization // Goldschmidt Abstracts, 2014, P. 1306.

77.Laporte D., Toplis M.J., Seyler M., Devidal J.-L. A new experimental technique for extracting liquids from peridotite at very low degrees of melting: application to partial melting of depleted peridotite // Contribs. Mineral. and Petrol., 2004, V. 146, P. 463-484.

78.Li C., Ripley E.M. Empirical equations to predict the sulfur content of mafic magmas at sulfide saturation and applications to magmatic sulfide deposits // Mineralium Deposita, 2005. V. 40. P. 218-230

79.Li C., Ripley E.M. Sulfur contents at sulfide-liquid or anhydrite saturation in silicate melts: empirical equations and example applications // Economic Geology, 2009. V. 104. P. 405-412.

80.Liu Y., Samaha N.-T., Baker D.R. Sulfur concentration at sulfide saturation (SCSS) in magmatic silicate melts // Geochim. Cosmochim. Acta, 2007. V. 71. P. 1783-1799.

81.Longhi J., Pan V. The parent magmas of the SNC meteorites// In: Proc. Lunar Planet.Sci.Conf.19th. Cambridge Univ. Press: 1989, P. 451-464. Planet. Sci. Conf. 19th. Cambridge University Press: 1989, P. 451-464

82.Mafic dyke rocks of Finland. Geological Survey of Finland, 1986.

83.Mahood G.A., Baker D.R. Experimental constraints on depths of fractionation of midly alkalic basalts and associated felsic rocks: Pantelleria, strait of Sicily // Contribs Mineral. and Petrol., 1986, V. 93, N 2, P. 251-264.

84.Mavrogenes, J.A., O'Neill, H.St.C. The relative effects of pressure, temperature and oxygen fugacity on the solubility of sulfide in mafic magmas // Geochim. Cosmochim. Acta, 1999. V. 63. P. 1173-1180.

85.Meen J.K. Elevation of potassium content of basaltic magmas by fractional crystallization: the effect of pressure // Contribs Mineral. and Petrol., 1990, V. 104, N 3, p. 309-331.

86.Meen J.K. Formation of shoshonites from calcalkaline basalt magmas: geochemical and experimental constraints from the type locality // Contribs Mineral. and Petrol., 1987, V.97, N 3, P. 333-351.

87.Minitti M.E., Rutherford M.J. Genesis of the Mars Pathfinder "sulfur- free" rock from SNC parental liquids // Geochim. Cosmochim. Acta, 2000, V. 64, N 14, P. 2535-2547.

88.Murck B.W., Campbell I.H. The effects of temperature, oxygen fugacity and melt composition on the behaviour of chromium in basic and ultrabasic melts// Geochim. Cosmochim. Acta, 1986, V.50, N 9, P. 1871-1887.

89.Naldrett A.J., Li C. Sulfide capacity of magma: a quantitative model and its application to the formation of sulfide ores at Sudbery, Ontario // Economic Geology, 1993. Vol.88. P. 1253-1260.

90.Nekvasil H., Dondolini A., Horn J., Filiberto J., Long H., Lindsley D.H. The origin and evolution of silica-saturated alkalic suites: an experimental study // J. Petrol., 2004, V. 45, N 4, P. 693-721.

91.Nielsen R.L., Forsythe L.M., Gallahan W.E., Fisk M.R. Major- and trace-element magnetite-melt equilibria // Chemical Geology, 1994, V. 117, P. 167191.

92.O'Neill H.S.C., Mavrogenes J.A. The sulfide capacity and the sulfur content at sulfide saturation of silicate melts at 1400°C and 1 bar // Journal of Petrology, 2002. V. 43. P. 1049-1087.

93.Pickering-Witter J., Johnston A.D. The effects of variable bulk composition on the melting systematics of fertile peridotitic assemblages // Contribs Mineral. and Petrol., 2000, V. 140, P. 190-211.

94.Poulson S.R., and Ohmoto H. An evaluation of the solubility of sulfide sulfur in silicate melts from experimental data and natural samples // Chemical Geology, 1990. V. 85. P. 57-75.

95.Poustovetov A.A. Numerical modeling of chemical equilibria between chromian spinel, olivine, and basaltic melt, with petrologic applications. Thesis (Ph. D.) - Queen's University, Kingston, Ontario, Canada, 2000. P. 134.

96.Poustovetov A., Roeder P. Numerical modeling of major element distribution between chromian spinel and basaltic melt, with application to chromian spinel in MORBs Contributions to Mineralogy and Petrology , 2001. V. 142, I. 1, p. 58-71.

97.Roeder P.L., Reynolds I. Crystallization of chromite and chromium solubility in basaltic melts // J. Petrol., 1991, V. 32, Part 5, P. 909-934.

98.Sack R.O., Walker D., Carmichael I.S.E. Experimental petrology of alkalic lavas: constraints on cotectics of multiple saturation in natural basic liquids // Contribs Mineral. and Petrol., 1987, V. 96, N 1, P. 1-23.

99.Sano T., Fujii T., Deshmukh S.S., Fukuoka T., Aramaki S. Differentiation processes of Deccan Trap Basalts: Contribution from geochemistry and experimental petrology // J. Petrol., 2001, V. 42, N 12, P. 2175-2195.

100. Schmidt M.W., Green D.H., Hibberson W.O. Ultra-calcic magmas generated from Ca-depleted mantle: an experimental study on the origin of ankaramites // J. Petrol., 2004, V. 45, N 3, P. 531.554.

101. Schwab B.E., Johnston A.D. Melting systematics of modally variable, compositionally intermediate peridotites and the effects of mineral fertility // J.Petrol., 2001, V. 42, N 10, P. 1789-1811.

102. Shima H., Naldrett A.J. Solubility of sulphur in an ultramafic melt and relevance of the system Fe-S-O. // Economic Geology, 1975. V. 70. P. 960967.

103. Snyder D., Carmichael I.S.E., Wiebe R.A. Experimental study of liquid evolution in an Fe-rich, layered mafic intrusion: Constraints of Fe-Ti oxide precipitation on the T-fO2 and T-p paths of tholeiitic magmas // Contribs Mineral. and Petrol., 1992, V.113, N 1, P. 73-86.

104. Thy P. Low-pressure experimental constraints on the evolution of komatiites // J. Petrol., 1995, V. 36, N 6, P. 1529-1548.

105. Thy P., Lofgren G.E., Imsland P. Melting relations and the evolution of the Jan Mayen magma system//J.Petrol.,1991,V.32, Part 2, P.303-332.

106. Toplis M.J., Carroll M.R. An experimental study of the influence of oxygen fugacity on Fe-Ti oxide stability, phase relations, and mineral-melt equilibria in ferro-basaltic systems // J. Petrol., 1995, V. 36, N 5, P. 1137-1170.

107. Toplis M.J., Libourel G., Carroll M.R. The role of phosphorus in crystallization processes of basalt: an experimental study // Geochem. Cosmochim. Acta, 1994, V. 58, N 2, P. 797-810.

108. Turchenko S.I., Semenov V.S., Amelin Yu.V., Levchenkov O.A., Neymark L.A., Buiko A.K., Koptev-Dvornikov E.V. The early Proterozoic riftogenic belt of Northern Karelia and associated Cu-Ni, PGE and Cu-Au mineralizations. Geol. Foren. Stockholm Forhund. 1992. 113. p. 70-72.

109. Tormey D.R., Grove T.L., Bryan W.B. Experimental petrology of normal MORB near the Kane Fracture Zone: 22-25 N, Mid-Atlantic Ridge // Contribs Mineral. and Petrol., 1987, V. 96, N 2, P. 121-139.

110. Villiger S., Ulmer P., Muntener O., Thompson A.B. The liquid line of descent of anhydrous, mantle-derived, tholeiitic liquids by fractional and equilibrium crystallization - an experimental study at 1.0 Gpa // J. Petrol., 2004, V. 45, N 12, P. 2369-2388.

111. Wallace P., Carmachael L.S.E. Sulfur in basaltic magmas // Geochim. Cosmochim. Acta, 1992. 56. P. 1863-1874.

112. Wasylenki L.E., Baker M.B., Kent A.J.R., Stolper E.M. Near-solidus melting of the shallow upper mantle: partial melting experiments on depleted peridotite // J. Petrol., 2003, V. 44, N 7, P. 1163-1191.