Статья «Формирование N–С–О–Н молекул и комплексов в расплавах базальт-андезибазальтового состава при 1.5 ГПа и 1400°C в присутствии жидких сплавов железа, "Геохимия"»

Определены содержания и формы нахождения азота, углерода и водорода в магматических расплавах базальт-андезибазальтового состава, равновесных с жидкими сплавами Fe, при 1.5 ГПа, 1400°C и летучести кислорода (O) на 1.4–1.9 лог. единицы ниже буфера FeFeO (?lgO(IW) = –1.4 …–1.9). Эксперименты проводились на установке типа цилиндр – поршень в запаянных Pt ампулах в присутствии избытка С (графита). Исходная смесь состояла из природного ферробазальтового стекла и нитрида кремния (SiN), как источника азота в системе. Продукты закалки опытов, представляющие собой стекла со сферическими включениями сплава железа, анализировались методами электронного микрозондового анализа, КР и ИК спектроскопии. С увеличением SiN в исходной смеси и, соответственно, уменьшением O образующийся в ходе опытов силикатный расплав обеднялся FeO и обогащался SiO. Установлено, что в стеклах с понижением ?lgO(IW) от –1.4 до –1.9 содержание N повышается от 0.13 до 0.44 мас. %, содержание С остается в первом приближении постоянным: 1.18–1.13 мас. %, а общее содержание воды (ОН + НО), определенное методом ИК спектроскопии, уменьшается от 4.91 до 1.20 мас. %. В сплаве Fe определены содержания N (0.13–0.48 мас. %) и C (0.75–2.26 мас. %), которые не обнаруживают четкой зависимости от O. Исследование стекол методами ИК и КР спектроскопии свидетельствует о формировании в силикатных расплавах молекул и комплексов со связями N–H (NH, , , ), Н–О (НО, OH), С–Н (СН), а также молекул N и Н. ИК спектры обнаруживают также комплексы со связями С=О, С–N и молекулы СО. Полученные данные сравниваются с результатами ранее проведенных исследований по растворимости и формам нахождения N, С и Н в модельных расплавах системы FeO–NaO–SiO–AlO, равновесных с жидкими сплавами железа при 1.5 (1400°C) и 4 ГПа (1550°C) (Кадик и др., 2011, 2015).