Отправить статью по E-mail 
Фазовые соотношения и распределение S, Fe, Co, Ni, Re, Os, Pt между металлическим и сульфидным расплавами в системе базальт–Fe–FeS–C при 1400°C, 4 ГПа
- Авторы: Горбачев Н.С.1, Шаповалов Ю.Б.1, Костюк А.В.1, Горбачев П.Н.1, Некрасов А.Н.1
-
Учреждения:
- Институт экспериментальной минералогии им. академика Д.С. Коржинского Российской Академии наук
- Выпуск: Том 519, № 2 (2024)
- Страницы: 56-61
- Раздел: ГЕОХИМИЯ
- Статья получена: 04.06.2025
- Статья опубликована: 28.12.2024
- URL: https://permmedjournal.ru/2686-7397/article/view/682449
- DOI: https://doi.org/10.31857/S2686739724120071
- ID: 682449
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Аннотация
В системе базальт–Fe–FeS–C при 4 ГПа, 1400°С изучено расслоение Fe–FeS–C-расплава на Fe-металлическую (Mc) и Fe–сульфидную (Ms) жидкости. Определены коэффициенты разделения и распределения S, Fe, Co, Ni, Re, Os, Pt между Mc- и Ms-расплавами. Коэффициенты разделения D служили индикаторами сидерофильных и халькофильных свойств каждого из элементов, а Kd характеризовали межэлементные их соотношения при фракционировании. В ряду Fe–Os–Co–Re с D >1 преобладают сидерофильные свойства, которые возрастают с увеличением значений коэффициентов разделения: 1.2–1.5–1.6–12.6. В ряду Ni–Pt–S с D <1 преобладают халькофильные свойства, которые возрастают с уменьшением D: 0.9–0.6–0.1. Отличные от 1 значения коэффициентов распределения Kd Re/Os (8.4) и Pt/Os (0.4) свидетельствуют о фракционировании Re и Pt относительно Os, с обогащением рением металлического, а платиной – сульфидного расплава; смещению при фракционировании Re/Os- и Pt/Os-отношений и связанных с ними систем 187Re/187Os и 190Pt/186Os изотопов.
Ключевые слова
Полный текст
Об авторах
Н. С. Горбачев
Институт экспериментальной минералогии им. академика Д.С. Коржинского Российской Академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: gor@iem.ac.ru
Россия, Черноголовка, Московская область
Ю. Б. Шаповалов
Институт экспериментальной минералогии им. академика Д.С. Коржинского Российской Академии наук
Email: gor@iem.ac.ru
член-корреспондент РАН
Россия, Черноголовка, Московская областьА. В. Костюк
Институт экспериментальной минералогии им. академика Д.С. Коржинского Российской Академии наук
Email: gor@iem.ac.ru
Россия, Черноголовка, Московская область
П. Н. Горбачев
Институт экспериментальной минералогии им. академика Д.С. Коржинского Российской Академии наук
Email: gor@iem.ac.ru
Россия, Черноголовка, Московская область
А. Н. Некрасов
Институт экспериментальной минералогии им. академика Д.С. Коржинского Российской Академии наук
Email: gor@iem.ac.ru
Россия, Черноголовка, Московская область
Список литературы
- Brett R., Bell P. M. Melting relations in the Fe-rich portion of the system Fe&z. sbnd; FeS at 30 kb pressure // Earth and Planetary Science Letters. 1969. 6(6). 479‒482. https://doi.org/10.1016/0012-821X(69)90119-8
- Банных О. А., Будберг П. Б., Алисова С. П. Диаграммы состояния двойных и многокомпонентных систем на основе железа // Металлургия. 1986. 440 с.
- Raghavan V. The C–Fe–S (Carbon–Iron–Sulfur) system // J. Alloy Phase Diag. 1988. V. 4. № 2. P. 133–142.
- Pedersen A. K. Basaltic glass with high-temperature equilibrated immiscible sulphide bodies with native iron from Disko, central West Greenland // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1979. V. 69. № 4. P. 397–407.
- Горбачев Н. С., Осадчий Е. Г. Несмесимость в расплавах как фактор ранней дифференциации метеоритов и планет. ДАН СССР. 1980. Т. 255. № 3. С. 693–697.
- Gorbachev N. S., Osadchii E. G., Baryshnikova G. V. Immiscibility in Ore-Silicate Melts as a Factor in the Early Differentiation of Meteorites and Planets / Lunar and Planetary Science Conference. 1980. V. 11. P. 348–350.
- Маракушев А. А., Шаповалов Ю. Б., Зиновьева Н. Г. и др. Экспериментальное исследование процессов образования хондритов // ДАН СССР. 1995. Т. 345. № 6. С. 797–801.
- Dasgupta R., Buono A., Whelan G. et al. High-pressure melting relations in Fe–C–S systems: Implications for formation, evolution, and structure of metallic cores in planetary bodies // Geochim Cosmochim Acta. 2009. V. 73. № 21. P. 6678–6691. https://doi.org/10.1016/j.gca.2009.08.001
- Hayden L. A., Van Orman J. A., McDonough W. F. et al. Trace element partitioning in the Fe–S–C system and its implications for planetary differentiation and the thermal history of ureilites // Geochim Cosmochim Acta. 2011. V. 75. № 21. P. 6570–6583. https://doi.org/10.1016/j.gca.2011.08.036
- Gorbachev N. S., Kostyuk A. V., Gorbachev P. N. et al. Phase relations and distribution of elements in the Fe-S-C system // Experiment in Geosciences. 2021. V. 27. № 1. P. 42–44.
- Brenan J. M., Bennett N. R., Zajacz Z. Experimental results on fractionation of the highly siderophile elements (HSE) at variable pressures and temperatures during planetary and magmatic differentiation // Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 2016. V. 81(1). 1–87. https://doi.org/10.2138/rmg.2016.81.1
- Siebert J., Corgne A., Ryerson F. J. Systematics of metal–silicate partitioning for many siderophile elements applied to Earth’s core formation // Geochim. Cosmochim. Acta. 2011. 75. 1451–1489. https://doi.org/10.1016/j.gca.2010.12.013
- Mann U., Frost D. J., Rubie D. C. et al. Partitioning of Ru, Rh, Pd, Re, Ir and Pt between liquid metal and silicate at high pressures and high temperatures-Implications for the origin of highly siderophile element concentrations in the Earth’s mantle // Geochim. Cosmochim. Acta. 2012. 84. 593–613. https://doi.org/10.1016/j.gca.2012.01.026
- Naldrett A. J. Magmatic Sulfide Deposits. Oxford Monographs on Geology and Geophysics. № 14. 1989.
- Fleet M. E., Crocket J. H., Stone W. E. Partitioning of platinum-group elements (Os, Ir, Ru, Pt, Pd) and gold between sulfide liquid and basalt melt // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1996. V. 60. № 13. P. 2397–2412. https://doi.org/10.1016/0016-7037(96)00100-7
- Kiseeva E. S., Wood B. J. A simple model for chalcophile element partitioning between sulphide and silicate liquids with geochemical applications // Earth Planet. Sci. Lett. 2013. 383. 68–81. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2013.09.034
- Mungall J. E., Brenan J. M. Partitioning of platinum-group elements and Au between sulphide liquid and basalt and the origins of mantle-crust fractionation of the chalcophile elements // Geochim. Cosmochim. Acta. 2014. 125. 265–269. https://doi.org/10.1016/j.gca.2013.10.002
- Gorbachev N. S. Fluid-magma interaction in sulfide-silicate systems. International Geology Review. 1990. V. 32. № 8. P. 749–836
- Литвин Ю. А. Физико-химические исследования плавления глубинного вещества Земли. М.: Наука, 1991. 312 с.
Дополнительные файлы
