В лаборатории термодинамики и математического моделирования природных процессов Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского (ГЕОХИ) РАН впервые рассмотрена проблема влияния присутствия сульфидной серы на кристаллизацию магматических систем. Целью данной работы является определение масштаба влияния серы на кристаллизацию породобразующих фаз. Установлено, что влияние серы на кристаллизацию силикатных магм значимо, откуда следует, что эта интереснейшая и не разработанная проблема эндогенного минералообразования требует дальнейшего, и прежде всего экспериментального, изучения. На данном этапе, при петрологических расчетах для серосодержащих систем, нужно с большой осторожностью использовать зависимости, калиброванные на экспериментах свободных от серы. Результаты опубликованы в журнале «Геохимия».

Механизмы и условия обособления сульфидного вещества от силикатной магмы давняя проблема магматической петрологии, в решении которой достигнуты впечатляющие успехи. Вопрос о влиянии состава силикатного расплава на параметры его ликвации (разделения на силикатную и сульфидную составляющие) такие как температура, предельная концентрация в нем серы разработан настолько хорошо, что этот процесс успешно численно моделируется. При этом характерно, что ни один из геотермометров минерал-расплав, на которых основан расчет кристаллизации магматического расплава, в ведущих петрологических ЭВМ-моделях (COMAGMAT, MELTS, PETROLOG) не использует концентрацию серы в расплаве в качестве независимого параметра. Это делает подобные геотермометры нечувствительными к содержанию серы в системе.

В работе рассмотрено теоретическое обоснование влияния сульфидной серы на активности компонентов силикатного расплава (Рис.1), которые в свою очередь влияют на температуру кристаллизации минералов. Затем приведены экспериментальные свидетельства такого влияния, которые удалось обнаружить в литературе. В заключении представлены найденные в публикациях природные наблюдения, которые можно интерпретировать как проявления влияния серы.

В результате установлено:

1) влияние серы на кристаллизацию силикатных магм значимо;

2) на данном этапе, требуется большая осторожность при использовании для серосодержащих систем петрологических зависимостей, калиброванных на свободных от серы экспериментах;

3) эта интереснейшая и не разработанная проблема эндогенного минералообразования требует дальнейшего, и прежде всего экспериментального, изучения.

Исследования проведены при финансовой поддержке Минобрнауки России.

Источник: ГЕОХИ РАН.