ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ОКСИ-ТЕРМО-БАРОМЕТРИИ
ХРОМШПИНЕЛИДА В ПЕТРОЛОГИИ МАГМАТИЧЕСКИХ ПОРОД. 9
1.1. Простые петрологические модели 10
1.1.1. Шпинелевая геотермометрия. 11
1.1.1.1. Геотермометры Ol-Sp 11
1.1.1.2. Геотермометры Px-Sp 27
1.1.1.3. Px - Sp - Ol термометрия шпинелевых перидотитов 32
1.1.2. Шпинелевая геобарометрия. 42
1.1.2.1. ОPx-Chr-Qtz геобарометр 42
1.1.2.2. Геобарометры перехода шпинелевых лерцолитов в гранатовые 43
1.1.3. Шпинелевая оксибарометрия 48
1.1.3.1. Ol-OPx-Sp оксибарометры 48
1.1.3.2. Ol-CPx-Sp оксибарометры 58
1.1.3.3. Оксибарометры Sp-Liq 58
1.2. Многокомпонентные термохимические модели твердых растворов
шпинелида 61
1.3. ЭВМ-модели для расчета равновесия шпинелид-расплав 81
ГЛАВА 2. ТЕСТИРОВАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩИХ ЭВМ-МОДЕЛЕЙ
КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ШПИНЕЛИДОВ 85
2.1. Тестирование программ семейства MELTS 85
2.2. Тестирование программы SPINMELT (ver 1.0) 90
2.3. Тестирование Шпинелевого калькулятора MELT-CHROMITE 90
ГЛАВА 3. ОЦЕНКА ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ПОТЕНЦИАЛА ВЫСОКОБАРНЫХ
ОПЫТОВ 94
3.1. Тестирование оксибарометра Балльхауса-Берри-Грина 94
3.1.1. Тестирование на высокобарных экспериментах в графитовых
капсулах 94
3.1.2. Тестирование на высокобарных экспериментах в железных ампулах 96
3.1.3. Тестирование на экспериментальных данных при 1 атм.,
выполненных в условиях контролируемой фугитивности кислорода 96
3.2. Калибровка нового оксибарометра 98
3.2.1. Формулировка новой модели Ol-Sp оксибарометра 98
3.2.2. Массив данных для калибровки 99
3.2.3. Форма нового оксибарометра 100
3.3. Тестирование нового оксибарометра 103
3.4. Анализ влияния ошибок определения T, P, Sp
XFe3+ на погрешность
расчетов 105
3.5. Оценка окислительно-восстановительных условий экспериментов в
графитовых капсулах 107
ГЛАВА 4. ФОРМУЛИРОВКА, КАЛИБРОВКА МОДЕЛИ SPINMELT-2.0 И ЕЁ
АЛГОРИТМИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ 109
4.1. Массив экспериментальных данных 109
4.2. Характеристика калибровочной выборки 111
4.3. Форма эмпирических уравнений 113
4.4. Алгоритм расчета равновесия шпинелид-расплав 115
4.5. Опции программы SPINMELT-2.0 117
3
ГЛАВА 5. ТЕСТИРОВАНИЕ МОДЕЛИ ЕЁ СВОЙСТВА И ВЕРИФИКАЦИЯ 119
5.1. Тестирование новой модели 119
5.1.1. Тестирование на всем массиве в целом 119
5.1.2. Тестирование на подвыборках для 0.001, 2-9, 10, 12 и 15 кбар 119
5.1.3. Тестирование модели на разных по составу
экспериментальных подвыборках 123
5.1.4. Тестирование программы SPINMELT-2.0 в режиме оксибарометра 123
5.2. Топология модельной системы шпинелид – расплав 124
5.2.1. Влияние fO2 , давления, хрома и воды на ликвидусные температуру
и состав хромшпинелида 124
5.2.2. Влияние петрогенных компонентов расплава
на ликвидус хромшпинелида 126
5.2.3. О влиянии различных факторов на ликвидусную
поверхность шпинелида 128
5.3. Верификация модели 129
5.3.1. Принцип кислотно-оснóвного взаимодействия Коржинского 129
5.3.2. Оценка компонентов по параметру кислотность-оснóвность 130
5.3.3. Кислотно-основное взаимодействие при
кристаллизации шпинелида 133
ГЛАВА 6. РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКИХ ПРИЁМОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
МОДЕЛИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ 135
6.1. Реконструкция условий кристаллизации хромшпинелида
в лавах вулкана Горелый 135
6.2. Реконструкция состава родоначального расплава
вулкана Плоский Толбачик 136
6.3. Тестирование применимости Al-in-Ol-Sp геотермометра
к низко- и высокобарным магматическим системам 140
6.4. Оценка влияния сульфидной серы на кристаллизацию
хромшпинелида в базальтах нормальной щелочности 143
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 147
Список использованной литературы 149
