В журнале «Journal of Raman Spectroscopy» вышла статья «Confocal Raman spectroscopic study of melt inclusions in olivine of mantle xenoliths from the Bultfontein kimberlite pipe (Kimberley cluster, South Africa): Evidence for alkali-rich carbonate melt in the mantle beneath Kaapvaal Craton»

В журнале «Journal of Raman Spectroscopy» вышла статья международного коллектива авторов «Confocal Raman spectroscopic study of melt inclusions in olivine of mantle xenoliths from the Bultfontein kimberlite pipe (Kimberley cluster, South Africa): Evidence for alkali-rich carbonate melt in the mantle beneath Kaapvaal Craton» (Sharygin I.S., Golovin A.V., Tarasov A.A., Dymshits A.M., Kovaleva E.)

В числе соавторов сотрудники лаборатории петрологии, геохимии и рудогенеза ИЗК СО РАН: заведующий лабораторией, к.г.-м.н. И.С. Шарыгин, старший научный сотрудник, к.г.-м.н. А.В. Головин, старший научный сотрудник, к.г.-м.н. А.М. Дымшиц. В статье с использованием метода конфокальной микроспектроскопии комбинационного рассеяния света (англ.: confocal Raman spectroscopy) был изучен фазовый состав микровключений раскристаллизованого расплава в оливине из четырех ксенолитов деформированных перидотитов (в русскоязычной литературе также используется термин «катаклазированных») из кимберлитовой трубки Бултфонтейн (район Кимберли, ЮАР). Изученные ксенолиты перидотитов вынесены с интервала мантийных глубин 112-146 км. Достоинством использованного метода является то, что он позволяет с пространственным разрешением 1-2 мкм анализировать включения, пока они законсервированы в минерале-хозяине, без их вывода на поверхность образца. В случае вывода включений на поверхность образца они могут быть разрушены во время шлифовки и полировки. Среди дочерних фаз в расплавных включениях идентифицировано 16 минералов, включая щелочные карбонаты, такие как ньеререит (Na,K)2Ca(CO3)2, эйтелит Na2Mg(CO3)2 и грегориит (Na,K)2CO3, и щелочные минералы, содержащие карбонат-ион, такие как беркеит Na6CO3(SO4)2, нортупит Na3Mg(CO3)2Cl и брэдлиит Na3Mg(PO4)(CO3). Сделан вывод о том, что исследованные включения представляют собой микропорции раскристаллизованного щелочного-карбонатного расплава. Расплавные включения являются вторичными, т.е. располагается вдоль залеченных трещин в минерале-хозяине, однако расплав, который просачивался в перидотиты, имеет мантийный генезис. Ранее идентичные расплавные включения были детально охарактеризованы в оливине из деформированных перидотитов из кимберлитовой трубки Удачная (Якутия) (Golovin et al., 2018; Golovin et al., 2020).

Расплавные включения образовались после процесса деформации перидотитов, который, по имеющимся оценкам, имел место незадолго (несколько лет) до захвата ксенолитов кимберлитовой магмой. Это свидетельствует о том, что просачивание щелочно-карбонатного расплава в деформированные перидотиты было сопряжено по времени с кимберлитовым магматизмом. Предложены две возможные модели для образования расплавных включений в деформированных перидотитах: 1) взаимодействие кимберлитового расплава с ксенолитами при их транспортировке к поверхности; 2) образование трещин в оливине и просачивание расплава через перидотиты на глубинах залегания пород незадолго до извержения кимберлитовой магмы. Включения щелочно-карбонатного расплава в деформированных перидотитах из кимберлитовых трубок Бултфонтейн и Удачная свидетельствуют о присутствии такого расплава в мантии под древними кратонами, а также о щелочно-карбонатном составе первичного кимберлитового расплава.

Исследования выполнены при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований в рамках научного проекта № 20-35-70058 (конкурс на лучшие проекты фундаментальных научных исследований, выполняемые ведущими молодежными коллективами).