Оценка Содержания Со2 В Газовой Фазе Расплавных Включений С Использованием Рамановской Спектроскопии (На Примере Включений В Оливине Вулкана Карымский, Камчатка)

Abstract

Углекислый газ (СО2) является одним из главных летучих компонентов природных магм, однако оценка его исходных концентраций остается трудной задачей. Изучение расплавных включений в минералах позволяет получить прямую оценку содержания CO2 в расплавах. Для точного определения его содержания в расплавных включениях необходим анализ концентрации СО2 как в стекле, так и в дочерней флюидной фазе включений. В результате данного исследования получена калибровочная зависимость между плотностью CO2 в интервале 0.01-0.22 г/см3 и расстоянием между его характеристическими пиками (диадами Ферми). Это расстояние было измерено с помощью конфокальной рамановской спектроскопии в пузырях расплавных включений с известной плотностью СО2. Точность определения плотности составляет ±0.03 г/см3. Полученная калибровка была применена для оценки плотности CO2 в газовой фазе расплавных включений в магнезиальном оливине (Fo88.5-84.8) из базальтов Карымского вулкана, Восточная Камчатка. Расчетная плотность составила 0.03-0.21 г/см3, что позволило впервые для Карымского вулкана оценить минимальное исходное содержание CO2 в его родоначальных магмах как 0.45 мас.%. Вместе с данными об исходном содержании воды (~4.5 мас.%) это свидетельствует о начале кристаллизации родоначальных магм Карымского вулкана при давлении не менее 7 кбар (>25 км). Для увеличения надежности метода в применении к оценке плотности СО2 в газовой фазе расплавных включений в оливине предлагается проведение предварительного нагрева включений для полной гомогенизации флюидной фазы, а также определение размеров включений в 3-х измерениях. Проведенное исследование открывает перспективы надежной оценки содержания СО2 в родоначальных магмах, глубины кристаллизации, степени дегазации магм, а также возможности сопоставления состава магматических флюидов и высокотемпературных вулканических газов.