Микроаналитические методы исследования валентного состояния железа в минералах мантийных ассоциаций

Проект: исполнение гранта/договораисполнение этапа гранта/договора

Сведения о проекте

описание


Проект направлен на решение конкретной фундаментальной задачи – локальное и прецизионное исследование характера распределения трехвалентного железа в отдельных зернах минералов мантийных ассоциаций. Полученные оценки будут способствовать лучшему пониманию особенностей окислительно-восстановительных (редокс) процессов в литосферной мантии, с которыми напрямую связанны: механизмы и интенсивность плавления мантийных пород (редокс плавление); условия зарождения и развития мантийных рудно-магматических систем (в первую очередь, платиноносные комплексы); генезис и стабильность алмазов; а также, масштабы химической и термальной гетерогенности континентальной литосферной мантии. Сохраняющееся химическое равновесие между минералами мантийных пород создаёт возможность оценки распределения температур с глубиной в верхней мантии Земли. Для расчёта температур (Т) и давлений (Р) используются различные твёрдофазовые термометры и барометры, которые основаны на зависимости обмена химическими элементами между минеральными фазами в породе при различных условиях. Наряду с температурой и давлением, фугитивность кислорода (fO2), играет ключевую роль в процессах, протекающих в литосфере Земли – влияет на стиль физического и химического взаимодействия между отдельными частями мантии и на характер её взаимодействия с корой.
Фугитивность кислорода определяет состав сосуществующих с породами и расплавами флюидов в системе С-О-Н в мантии, которые в свою очередь, в значительной степени влияют на температуру солидуса мантийных пород, а, следовательно, на их состав и глубину образования. Генезис мантийных пород, и степень их вовлеченности в процессы дегазации и метасоматоза, так же зависят от редокс обстановок. На уровне составов пород и минералов, fO2 определяет коэффициент распределения Н2О между расплавом/минералом, стабильность углеродных соединений, особенно переход от алмаза к карбонатам за счёт окисления, без существенных изменений T-P параметров, и оказывает влияние на содержание Fe3+ и ОН– компонентов в минералах, и как следствие может существенно повлиять на изменение физических свойств пород, например, электропроводности и вязкости. Оценка редокс потенциал, также, критически важна для понимания особенностей формирования платиновой минерализации в щелочных и ультраосновных рудно-магматических комплексах. Характер распределения элементов платиновой группы в мантийных ассоциациях зависит от специфики окислительно-восстановительной среды и термальных условий.
Всё вышеперечисленное формулирует задачу и указывает на актуальность настоящего исследования, полученные в ходе выполнения проекта результаты будут способствовать лучшему пониманию роли редокс процессов в эволюции вещества верхней мантии и в генезисе связанных с ней полезных ископаемых.








основные результаты по проекту в целом

(1) Были созданы эталонные наборы из натуральных гранатов и шпинелей мантийных пород различного состава и генезиса для стандартизации локальных измерений степени окисления железа с помощью модификации микрозондового метода (flank-метод); разработана методика и произведен синтез фаз со структурой шпинели, кристаллизующихся в системе MgAl2O2-Cr2O3-Fe2O3(FeO) с применением метода соосаждения и последующего многоступенчатого обжига в различных оксилительно-восстановительных условиях, продукты синтеза также использовались в качестве эталонной коллекции;

(2) Произведена калибровка и стандартизация flank-метода локальных измерений степени окисления железа в гранатах и шпинелях; произведена апробация разработанной методики на целом ряде природных образцов ксенолитов мантийных перидотитов из щелочных базальтов Витимского плато (Забайкалье), вулканов арх. Шпицберген и арх. Кергелен, и из кимберлитов трубок Удачная и Обнаженная.

(3) Полученные локальные оценки степени окисления железа будут способствовать лучшему пониманию особенностей окислительно-восстановительных (редокс) процессов в литосферной мантии, с которыми напрямую связанны: механизмы и интенсивность плавления мантийных пород (редокс плавление); условия зарождения и развития мантийных рудно-магматических систем (в первую очередь, платиноносные комплексы); генезис и стабильность алмазов; а также, масштабы химической и термальной гетерогенности континентальной литосферной мантии, определяющие целый ряд геологических процессов.

описание вклада в работу каждого из участников, допустима оценка в процентах (учётная форма ЦИТиС)

Вклад: Гончаров А.Г. - 100%

передача полной копии отчёта третьим лицам для некоммерческого использования: разрешается/не разрешается (учётная форма ЦИТиС)

разрешается

проверка отчёта на неправомерные заимствования во внешних источниках: разрешается/не разрешается (учётная форма ЦИТиС)

разрешается
Короткий заголовок__
АкронимIAS_3.63.27.2016
СтатусЗавершено
Действительная дата начала/окончания2/01/1631/12/16