Экспериментальные исследования контаминации базальтового расплава осадочными породами

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Приведены результаты экспериментального исследования взаимодействия базальтового расплава с различными типами осадочных пород платформенного щита Норильского района. Для изучения контаминации базальтового расплава вмещающими породами в опытах использовали: мокулаевский базальт, аргиллит песчанистый, пиритсодержащий песчаник с углистым веществом, доломит битуминозный и мергель-ангидритовую породу. Опыты проводили в ИЭМ РАН в высокотемпературной печи при 1 атм, 1250°С. В ходе проведенных исследований изучены фазовый и химический составы сосуществующих минеральных ассоциаций и расплавов, приведены геохимические и изотопные данные исходных и экспериментальных продуктов. Установлено, что контаминация базальтового расплава серо- и углеродсодержащими породами платформенного чехла Норильского района может приводить к силикатно-сульфидной ликвации, дифференциации и рудоносности трапповой магмы, а результаты экспериментальных исследований могут быть использованы для разработки ряда поисковых критериев и прогноза сульфидных магматических месторождений.

Об авторах

А. В. Костюк

Институт экспериментальной минералогии им. Д.С. Коржинского РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: nastya@iem.ac.ru
Московская область, Черноголовка

Н. С. Горбачев

Институт экспериментальной минералогии им. Д.С. Коржинского РАН

Email: nastya@iem.ac.ru
Московская область, Черноголовка

М. П. Новиков

Институт экспериментальной минералогии им. Д.С. Коржинского РАН

Email: nastya@iem.ac.ru
Московская область, Черноголовка

А. Н. Некрасов

Институт экспериментальной минералогии им. Д.С. Коржинского РАН

Email: nastya@iem.ac.ru
Московская область, Черноголовка

Список литературы

  1. Виноградов А.П., Гриненко Л.Н. Изотопный состав серы сульфидов медно-никелевых месторождений и рудопроявлений Норильского района в связи с вопросами их генезиса // Геохимия. 1966. Т. 1. С. 3–14.
  2. Годлевский М.Н. Траппы и рудоносные интрузии Норильского района. М.: Гостехметиздат, 1959. 68 с.
  3. Горбачев Н.С. Флюидно-магматическое взаимодействие в сульфидно-силикатных системах. М.: Наука, 1989. 128 с.
  4. Горбачев Н.С. Источники и условия формирования сульфидно-силикатных магм Норильского района // Геология рудн. месторождений. 2012. Т. 54. № 3. С. 195–220.
  5. Горбачев Н.С., Гриненко Л.Н. Изотопный состав серы сульфидов и сульфатов Октябрьского месторождения сульфидных руд (Норильский район) в связи с вопросами его генезиса // Геохимия. 1973. № 8. С. 1127–1136.
  6. Горбачев Н.С., Шаповалов Ю.Б., Костюк А.В. и др. Фазовые соотношения в системе Fe–S–C при Р = 0.5 ГПа, Т = 1100–1250С: расслоение Fe–S–C расплава и его роль в формировании магматических сульфидных месторождений // Докл. АН. 2021. Т. 497. № 1. С. 23–29. https://doi.org/10.31857/S2686739721030026
  7. Горбачев Н.С., Костюк А.В., Горбачев П.Н. и др. Металл-сульфидное расслоение рудообразующего расплава в системе Fe-Fe(CuNi)S-C и его роль в генезисе магматических сульфидных месторождений Норильского района (по экспериментальным и геологическим данным) // Геология рудн. месторождений. 2023. Т. 65. № 1. С. 58–73. https://doi.org/10.31857/S0016777023010069
  8. Гриненко Л.Н. Изотопный состав серы сульфидов Талнахского медно-никелевого месторождения в связи с вопросами его генезиса // Геология рудн. месторождений. 1966. Т. 8. № 4. С. 15–30.
  9. Гриненко Л.Н. Сероводородсодержащие газовые залежи как источник серы при сульфуризации магм промышленно-рудоносных интрузий Норильского района // Докл. АН СССР. 1984. Т. 278. № 3. С. 730–732.
  10. Золотухин В.В. Базитовые пегматоиды норильских рудоносных интрузивов и проблема генезиса оруденения норильского типа. Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 1997. Вып. 834. 90 с.
  11. Зотов И.А. Трансмагматические флюиды в магматизме и рудообразовании. М.: Наука, 1989. 214 с.
  12. Криволуцкая Н.А., Рудакова А.В. Строение и геохимические особенности пород трапповой формации Норильской мульды (СЗ Сибирской платформы) // Геохимия. 2009. № 7. С. 675–698.
  13. Криволуцкая Н.А. Геохимические исследования пород Сибирской магматической провинции и их роль в теории образования уникальных платино-медно-никелевых месторождений // Зап. Горного института. 2024. Т. 269. С. 738–756.
  14. Кривцов А.И., Кочнев-Первухов В.И., Конки-на О.М. Cu-Ni-МПГ месторождения норильского типа // Руды и металлы. 2001. № 6. С. 89a–89.
  15. Лихачев А.П. Платино-медно-никелевые и платиновые месторождения: механизмы накопления, новые источники и методы получения рудных веществ // Руды и металлы. 2002. № 5. С. 9–22.
  16. Маракушев А.А., Панеях Н.А., Маракушев С.А. Сульфидное рудообразование и его углеводородная специализация. М.: ГЕОС, 2014. 183 с.
  17. Налдретт А.Дж. Магматические сульфидные месторождения медно-никелевых и платинометалльных руд. СПб.: Изд. СПб. ун-та, 2003. 488 с.
  18. Рябов В.В., Павлов А.Л., Лопатин Г.Г. Самородное железо сибирских траппов. Новосибирск: Наука, СО РАН, 1985. 169 с.
  19. Corgne A., Wood B.J., Fei Y. C- and S-rich molten alloy immiscibility and core formation of planetesimals // Geochim. Cosmochim. Acta. 2008. V. 72. P. 2409–2416. https://doi.org/10.1016/j.gca.2008.03.001
  20. Dasgupta R., Buono A., Whelan G., Walker D. 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
  21. Distler V.V., Genkin A.D., Dyuzhikov O.A. Sulfide petrology and genesis of copper-nickel ore deposits // Geology and Metallogeny of Copper Deposits: Proceedings of the Copper Symposium 27th International Geological Congress Moscow, 1984. Berlin, Heidelberg, Springer Berlin Heidelberg, 1986. P. 111–123.
  22. 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
  23. Iacono-Marziano G., Ferraina C., Gaillard F. et al. Assimilation of sulfate and carbonaceous rocks: Experimental study, thermodynamic modeling and application to the Noril’sk-Talnakh region (Russia) // Ore Geol. Rev. 2017. V. 90. P. 399–413. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2017.04.027
  24. Ignatiev A.V., Velivetskaya T.A., Budnitskiy S.Y. et al. Precision analysis of multisulfur isotopes in sulfides by femtosecond laser ablation GC-IRMS at high spatial resolution // Chemical Geol. 2018. V. 493. P. 316–326. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2018.06.006
  25. Jugo P.J. Sulfur content at sulfide saturation in oxidized magmas // Geology. 2009. V. 37. P. 415–418.
  26. Jugo P.J., Luth R.W., Richards J.P. Experimental data on the speciation of sulfur as a function of oxygen fugacity in basaltic melts // Geochim. Cosmochim. Acta. 2005. V. 69. P. 497–503. https://doi.org/10.1016/j.gca.2004.07.011
  27. Kavanagh J.L., Boutelier D., Cruden A.R. The mechanics of sill inception, propagation and growth: Experimental evidence for rapid reduction in magmatic overpressure // Earth Planet. Sci. Lett. 2015. V. 421. P. 117–128. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2015.03.038
  28. Lafuente B., Downs R.T., Yang H. et al. The power of databases: The RRUFF project // Highlights Mineralogical Crystallography. 2015. V. 1. P. 25. https://doi.org/10.1515/9783110417104-003
  29. Masotta M., Kepler H. Anhydrite solubility in differentiated arc magmas // Geochim. Cosmohim. Acta. 2015. V. 158. P. 79–102. https://doi.org/10.1016/j.gca.2015.02.033
  30. Naldrett A.J., Lightfoot P.C., Fedorenko V. et al. Geology and geochemistry of intrusions and flood basalts of the Noril'sk region, USSR, with implications for the origin of the Ni-Cu ores // Econom. Geol. 1992. V. 87. № 4. P. 975–1004.
  31. Ryabov V.V., Shevko A.Ya., Gora M.P. Trap Magmatism and Ore Formation in the Siberian Noril’sk Region. Dordrecht: Springer, 2014. V. 1. 390 p.
  32. Solovova I.P., Ryabchikov I.D., Girnis A.V. et al. Reduced magmatic fluids in basalt from the island of Disko, central West Greenland // Chem. Geol. 2002. V. 183. № 1–4. P. 365–371.
  33. Sun S.S., McDonough W.F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: Implications for mantle composition and processes // Geol. Soc. London. Special Publications. 1989. V. 42. №1. P. 313–345.
  34. Velivetskaya T.A., Ignatiev A.V., Yakovenko V.V., Vysotskiy S.V. An improved femtosecond laser-ablation fluorination method for measurements of sulfur isotopic anomalies (∆33S and ∆36S) in sulfides with high precision // Rapid Communications in Mass Spectrometry. 2019. V. 33. P. 1722–1729. https://doi.org/10.1002/rcm.8528
  35. Yao Z.S., Mungall J.E. Linking the Siberian flood basalts and giant Ni-Cu-PGE sulfide deposits at Norilsk // J. Geophysical Res: Solid Earth. 2021. V. 126. https://doi.org/10.1029/2020JB020823

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».