Взаимодействие перидотита и материала океанической коры в условиях мантии Земли: результаты экспериментов

Решение комплексной геохимической проблемы эволюции глубинного вещества в условиях мантийной динамики является чрезвычайно важным направлением в комплексе общегеологических задач по реконструкции состава и строения глубинных оболочек Земли [Agee, 1998 и др.]. Так как вещество мантии (в особенности, переходной зоны и нижней мантии) доступно для прямого изучения в ограниченном объеме (минералы мантийных ксенолитов и включения в природных алмазах), то в основе существующих представлений о высокобарных фазовых ассоциациях [Пущаровский, Пущаровский, 2010] лежат результаты геофизических [Dziewonski, Anderson, 1981] и экспериментальных [Akaogi, 2007] исследований. К настоящему времени накоплен значительный объем экспериментальных результатов по фазовым отношениям в простых (CMASH [Litasov, Ohtani, 2002; 2003a,b; Kawamoto, 2004; Litasov et al., 2008] KFMASH [Poli, Schmidt, 2002]), а также в водосодержащих системах близких к природным (перидотит+H2O [Gasparik, 1993; Frost, 1999], MORB+H2O [Hirose, Fei, 2002; Litasov, Ohtani, 2005], UCC [Irifune et al., 1994; Wu et al., 2009; Ishii et al., 2012]). В их числе системы, моделирующие осадочный слой коры [Domanik, Holloway, 1996; Ono, 1998; Kawamoto et al., 2006; Schmidt, Poli, 2014; Zheng et al., 2016], содержащий колоссальные объемы H2O и CO2, который может сохраняться до глубин не менее 300 км [Wu et al., 2009; Poli et al., 2009]. Возможность транспортировки воды и карбонатов в составе таких отложений за пределы вулканического фронта [Straub et al., 2004; Horleston, Helffrich, 2012] определила интерес к реконструкции процессов корово-мантийного взаимодействия с участием осадков в условиях различных P–T режимов [Bulatov et al., 2014; Brey et al., 2015; Woodland et al., 2018; Перчук и др., 2019; 2020]. Ряд исследований посвящен плавлению осадков [Johnson, Plank, 1999; Vielzeuf, Schmidt, 2001; Poli, Schmidt 2002; Schmidt, Poli, 2003], образованию карбонатитовых расплавов [Grassi, Schmidt, 2011] и моделям рециклинга коры [Hofmann et al., 1997]. В то же время, важнейшей задачей является установление глубины дегидратации и возможных механизмов транспортировки воды в глубинные геосферы, поскольку даже небольшое количество H2O может влиять на минералогию и динамику мантии Земли [Ohtani, 2020]. <...>