В лаборатории геохимии магматических и метаморфических пород Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН  совместно с коллегами из других институтов России, а также Франции, Вьетнама и США провели исследование, которое дало новое представление о природе редких ультрамафитовых вулканических пород Сонг Да, сформировавшихся около 260 млн лет назад на севере Вьетнама.

Эти породы являются частью Эмэйшаньской крупной магматической провинции (ELIP) и представляют собой один из немногих фанерозойских аналогов древних коматиитов архея. Результаты исследования были опубликованы в журнале Chemical Geology.

Учёные исследовали микроскопические включения расплава и кристаллы хромита, заключённые в оливине — одном из первых минералов, кристаллизующихся из магмы. Эти включения позволяют реконструировать состав магмы в момент её захвата и определить условия её образования.

В ходе исследования были изучены два типа магм, существенно различающихся по условиям формирования. Низкотитанистые лавы, аналогичные древним архейским коматиитам, кристаллизовались при температуре до 1450 °C (см. рис.), что соответствует потенциальной температуре мантии (Tp) около 1590–1600 °C — такие значения характерны для наиболее горячих мантийных плюмов.

В расплавных включениях зафиксированы повышенные содержания воды (до 0,7 мас. %) и высокие значения соотношения H₂O/Ce (до 5500), что указывает на происхождение из глубоко гидратированного источника, возможно, связанного с переходной зоной мантии.

Напротив, высокотитанистые пикриты формировались при более низкой температуре кристаллизации (~1330 °C), что соответствует потенциальной температуре источника около 1450 °C, и происходили из более холодной части того же плюма. Таким образом, данные по включениям в оливине позволили реконструировать температурные условия, летучий состав и генетические особенности обоих типов магм, подтвердив плюмовую природу их происхождения.

Полученные данные показывают, что магмы Сонг Да могли возникнуть в результате высокой степени плавления мантии при участии летучих компонентов, включая воду. Это подтверждается соотношениями H₂O/Ce до 5500 в низкотитанистых включениях — существенно выше типичных значений для мантийных магм.

«Работа демонстрирует, что даже в позднем геологическом времени (пермский период) в мантии сохранялись условия, близкие к тем, при которых формировались древнейшие ультрамафитовые магмы архея. Это открытие вносит вклад в понимание эволюции Земли и природы плюмового магматизма», — прокомментировал научный сотрудник лаборатории геохимии магматических и метаморфических пород ГЕОХИ РАН Евгений Асафов.

Источник: ГЕОХИ РАН.