Диффузионная уравновешенность мантийных пород

Abstract

Аналiз спостережуваних вмiстiв рiдкiсноземельних елементiв у клiнопiроксенi й гранатi ксенолiтiв кiмберлiтiв та оцiнка часу дифузiйної релаксацiї показує, що на глибинах, якi перевищують 6–7 ГПа, мантiйнi породи є дифузiйно врiвноваженими. Наслiдком цього є незалежнiсть рiдкiсноелементного складу насичених розплавiв, тобто розплавiв, що знаходяться у рiвновазi з материнськими породами, вiд модального складу останнiх i масового вмiсту розплаву. Бiльше того, в дифузiйно врiвноваженiй породi всi вмiсти у мантiйних мiнералах можуть бути вираженi через один з них. Внаслiдок цього вмiсти рiдкiсних i розсiяних елементiв у насиченому розплавi майже повнiстю визначаються єдиним iстотним параметром. Це може бути головною причиною подiбностi рiдкiсноелементних спектрiв у свiтових кiмберлiтових провiнцiях.

An analysis of the observed abundances of rare earth elements (REE) in clinopyroxene and garnet of kimberlite xenoliths and an estimate of the diffusion relaxation time indicate that, at depth in excess of 6 to 7 GPa, the mantle rocks are diffusively equilibrated. This implies that the rare element content of saturated melts, i. e. melts being in equilibrium with the parent rock, is independent of both the rock modal composition and the melt fraction. Furthermore, the diffusive equilibrated nature of a rock means that all the REE abundances in mantle minerals can be expressed through only one of them. As a result, the saturated melt rare element abundances are predominately determined by the only essential parameter. This can be the basic reason for the similarity of rare element patterns in the world kimberlite provinces.