ИСТИНА

Известно, что перед извержением магматический расплав претерпевает серию процессов, изменяющих его первоначальный состав, в т.ч. дифференциацию, смешение, ассимиляцию. В последнее десятилетие проводились интенсивные исследования, направленные на изучение скоростей этих процессов, то есть на понимание характерных времен кристаллизации расплава, его нахождения в магматическом очаге, перемешивания с другими порциями магмы и извержения на поверхность. Много публикаций было посвящено диффузионной зональности в оливине, так как этот минерал обычно является первой кристаллизующейся фазой и несет важную информацию о составе первичных мантийных расплавов, их источниках и последующей эволюции. Однако, вопрос о том, как быстро магмы проходят всю толщу коры от глубинного мантийного источника к поверхности, остается сложным. Процессы охлаждения, кристаллизации, смешения магмы в коре скрывают связь между формированием порции мантийной магмы на глубине и ее извержением на поверхности. В процессе подъема магмы быстрая диффузия Fe, Mg и Ni стирает первичное распределение химических элементов внутри оливинов. Согласно единичным оценкам, в субдукционной обстановке мантийные магмы могут поступать к поверхности в течение 100 суток – несколько лет. Камчатка является одним из наиболее активных вулканических районов мира и, в частности, удобной вулканической дугой для изучения скорости подъема магмы от источника к поверхности, что связано с обилием лав основного состава, содержащих фенокристаллы высоко-Mg оливинов. Для определения времени нахождения магмы в магматической камере и времени подъема магмы к поверхности в работе [1] изучаются высоко-Mg умеренно-K андезибазальты вулкана Шивелуч, одного из наиболее активных вулканов Камчатки, расположенного в Центральной Камчатской депрессии, вблизи северной границы Тихоокеанской плиты, погружающейся под Камчатку. В голоцене вулкан Шивелуч в основном извергал высоко-Mg андезиты. Однако, выполненные ранее тефрохронологические исследования показали два примечательных слоя высоко-Mg базальтовой и андезибазальтовой тефры с возрастами 3600 и 7600 14C л.н., соответственно. Изучаемые здесь образцы относятся к туфовому кольцу, которое находится на южном окончании Байдарного отрога и имеет возраст 7600 лет. Умеренно-K породы туфового кольца представлены песком, гравием, лапилли и черными вулканическими бомбами слабо-вспененного Ol-Cpx-Pl андезибазальта с Mg#=64-65, с большими (до 2-8 мм) оливиновыми зернами и содержащими шпинелевые включения размером до 0,05 мм. Оливины показывают сложные зональности как для форстерита, так и для никеля: нормальную, обратную и повторяющуюся (Рис. 1), указывая на различные истории роста и диффузии в оливинах. Рис. 1a показывает набор терминов, которые используются нами в настоящем исследовании. Ядро располагается от центра кристалла до точки перегиба по Ni. Оболочка располагается от перегиба по Ni до кромки кристалла. Ядро можно разделить на внутреннее со слабо меняющимися химическими параметрами, и на внешнее с крутыми градиентами концентраций химических элементов. Вокруг перегиба по никелю, то есть на границе между ядром и оболочкой, располагается переходная зона. На краю оболочки рядом с кромкой кристалла находится область резких изменений параметров – краевая зона.