ИСТИНА

Пвсевдогексагональная упаковка структуры мервинита (Mrw), Ca3MgSi2O8, является одной из наиболее плотных среди силикатов Ca [1] и близка по своим характеристикам к силикатным перовскитам. Мервинит стабилен до давлений 16-20 ГПа при 1000-2000ОС [2, 3]. Поэтому этот силикат рассматривался как фаза, потенциально способная производить заметные плотностные аномалии в участках мантии c пониженным содержанием оливина, обогащенных Ca и обедненных Si [2, 4]. Мервинит может вмещать Sr, Ba, Pb [1], коэффициенты распределения REE, Zr, Hf, Sc между ним и силикатным расплавом (DiMrw/L) аналогичны таковым для CaTiO3 и CaSiO3-перовскитов [3]. DNaMrw/L и DKMrw/L  1, что указывает на способность этой фазы концентрировать K и Na. Появление мервинита как продукта воздействия карбонатитовых расплавов на породы мантии подтверждается находкой его включений в перидотитовых алмазах глубинного происхождения из района Джуина, Бразилия [5], и экспериментами в обогащенных Ca карбонатно-силикатных системах при давлениях более 5 ГПа [6-9]. Мервинитовая фаза с общей формулой [Ca3-2x(Na, K)2x][Mg1-xSix]Si2O8 (где x до 0.44) была выявлена в продуктах опытов по взаимодействию модельного CMAS лерцолита (65% Fo , 30 % En, 2% Di, 5% Prp) с расплавом CaCO3+Na2CO3+KCl при 5.5 и 7 GPa [8]. Содержание щелочей в этой фазе увеличивается с ростом давления и со снижением температуры, достигая 8.7-9.3 мас. % Na2O и 2.6-3.0 мас. % K2O при 7 ГПа и 1370°C. В мервинитовой фазе проявлена отрицательная корреляция Ca с Na+K. Содержание Si в ней достигает 2.4-2.5 ф.е. При Na+K < 0.3 ф.е. содержание щелочных катионов прямо зависит от Si, тогда как корреляция отсутствует при Na+K > 1 ф.е. Фрагмент кристалла с составом (Ca2.08Na0.86K0.08)(Mg0.53Si0.45Al0.03)Si2O8, синтезированного при 7 ГПа и 1510°C, был подвергнут монокристальному рентгеновскому изучению. Он обладает структурой мервинита (R1 = 0.031), P21/a, a = 12.987(2), b = 5.101(1), c = 9.130(2) Å, β = 92.36(1)°, V = 604.3(2) Å3, Z = 4. Катионы Na располагаются на позициях Ca, а Si замещает Mg в октаэдрах (подобно высокобарическим силикатам) и входит тетраэдры. Упорядочение катионов искажает координацию Ca и Na по отношению к обычному мервиниту. Итак, мервинит, будучи индикатором взаимодействия перидотитов мантии со щелочно-карбонатитовыми жидкостями [5], является весьма эффективным концентратором Na и K. Признак ультравысоких давлений – высокое содержание Si в октаэдрической координации атомов кислорода, проявлен в нем уже при давлениях менее 8 ГПа.