Аннотация результатов, полученных в 2014 году
В отчетном 2014 году работы по проекту были начаты и проходили в соответствии с заявленным планом исследований. Основные работы, выполненные за отчетный период, и результаты заключаются в следующем: 1) Проведены успешные полевые работы на офиолитах Отрис (Греция), в результате которых собрана представительная коллекция пород (базальты, пикриты, перидотиты). Первые данные изучения позволяют предположить образование всей ассоциации пород на начальных стадиях формирования зоны субдукции. Минералогические данные свидетельствует о процессах смешения магм и ассимиляции ультра-деплетированных мантийных перидотитов при образовании из исходных магм пикритов Отрис. 2) Разработана методика анализа элементов-примесей методом LA-ICP-MS c локальностью 5-10 микрон и порогом обнаружения 1 г/т. Усовершенствование методики LA-ICP-MS анализа Au и Ag, применяемой в данном проекте, позволило достичь устойчивого порога обнаружения для этих элементов 0.2 мг/т. 3) Показаны широкие вариации окислительно-восстановительного состояния первичных островодужных магм, коррелирующие с их микроэлементным составом. Этот факт объясняется процессом метасоматоза мантийных источников окисленными расплавами или высокоплотными флюидами - продуктами частичного плавления/дегидратации субдуцирующей плиты. 4) Установлено обогащение первичных магм Ключевского вулкана золотом и серебром по сравнению с примитивными магмами MORB, что объясняется фракционированием этих элементов между кристаллической сульфидной фазой и расплавом в условиях низкотемпературного плавления под Камчаткой. 5) Проведена методическая работа по сравнению различных методов оценки фугитивности кислорода (fO2) примитивных островодужных магм. Показано, что методы основанные на анализе валентного состояния элементов в расплавных включениях не могут дать объективной оценки fO2 представительной для начальных магматических условий. Намечены необходимые работы для уточнения метода микроэлементной оксибарометрии, как наиболее перспективного для островодужных магм. 6) Некоторые результаты исследований были представлены в двух докладах на конференции во Владивостоке и внесли вклад в подготовку двух статей в международные рецензируемые издания.

Аннотация результатов, полученных в 2015 году
Главными результатами выполнения проекта в 2015 году стали следующие: 1) Получены первые данные по окислительно-восстановительному состоянию и содержанию Cu, Ag и Au в примитивных адакитах Западно-Алеутской островной дуги - продуктах частичного плавления субдуцированной океанической коры. Взаимодействие адакитов с мантией может приводить к ее окислению и селективному обогащению рядом литофильных элементов и Ag и, но не Cu и Au. Высокие отношения Ag/Cu в континетальной коре могут объясняться большим вкладом адакитов в ее формирование. 2) Получены первые экспериментальные данные по распределению ванадия между оливином и расплавом в интервале температур 1020-1050°С, давлений 200-500 МПа и летучести кислорода, logfO2, от QFM-0.4 до QFM+3.3, для 5 различных составов водосодержащих базальтовых магм. Результаты могут быть использованы в целях оценки окислительно-восстановительного состояния природных оливин-содержащих магм. 3) Реконструированы окислительно-восстановительные и температурные условия декомпрессионной кристаллизации островодужных магм на основе анализа составов сосуществующих оливина и расплавных включений вулканов Камчатки. Показано, что в отличие от традиционной точки зрения близповерхностная кристаллизация водосодержащих островодужных магм может происходить не при охлаждении и окислении, а при их разогреве и понижении fO2 относительно буферных кислородных равновесий. Результаты проекта представлены в 2х статьях в международных рецензируемых журналах (Earth and Planetary Science Letters, Journal of Volcanology and Geothermal Research) и 5 тезисах докладов.

Аннотация результатов, полученных в 2016 году
В результате выполнения проекта в 2016 году было подготовлено 7 статей в журналы, индексируемые WoS/Scopus/РИНЦ и 1 отчет о рейсе в периодическом издании с номером ISSN, 5 из них были опубликованы или находятся в печати, 4 – выполнены исключительно за счет средств настоящего проекта. Новые результаты проекта были представлены в 6-ти устных и стендовых докладах на 3-х научных конференциях в России и за рубежом. Шесть участников проекта, четверо из которых являются молодыми сотрудниками РАН, студентами или аспирантами, приняли участие в экспедиции SO249 немецкого научно-исследовательского судна «Зонне» , в результате которой было проведено картирование многолучевым эхолотом и драгирование большого числа подводных структур в пределах центральной и западной частей Алеутской островной дуги, на прилегающей части Тихоокеанской плиты и в Беринговом море. В течение двух рейсов было проведено 150 станций драгирования, в результате которых была собрана коллекция магматических, метаморфических и осадочных пород, насчитывающая более 1500 образцов. Учитывая огромное разнообразие типов горных пород, поднятых в результате драгирования, можно сказать, что молодые участники проекта приобрели уникальный опыт и новые знания, для получения которых при проведении наземных исследований потребовался бы не один полевый сезон работы в районах с различным геологическим строением. В 2016 году была продолжена работа по развитию методики анализа редких халькофильных элементов методом LA-ICP-MS, позволившая увеличитть надежность данных и включить в число измеряемых ряд элементов платиновой группы (Re, Pt, Ir). Новый аналитический протокол был применен для анализа содержаний халькофильных элементов в расплавных включениях из пород Толбачинского дола, в закалочных стеклах толеитов и бонинитов Изу-Бонинской островной дуги и в закалочных стеклах Na-типа MORB. Проведен ряд новых экспериментов при контролируемой летучести кислорода, температуре и давлении воды, направленных на калибровку оксибарометра, основанного на распределении ванадия между оливином и расплавом. Основные научные результаты проекта в 2016 году заключаются в следующем: 1. На основе оригинальных экспериментальных данных проведена калибровка оксибарометра, основанного на распределении V между оливином и расплавом в области температур, характерных для примитивных и умеренно-дифференцированных островодужных магм. Модель была применена для оценки фугитивности кислорода при кристаллизации магм Мутновского вулкана, Камчатка, которая составила ΔQFM = 1.7 - 2.1. 2. Предложена количественная модель, связывающая содержания Cu и S в мантийных магмах с окислительно-восстановительным режимом мантийного плавления. Показано, что обогащение исходных магм Толбачинского дола Cu и S по сравнению с MORB может быть объяснено более высоким потенциалом кислорода при мантийном плавлении в надсубдукционной обстановке. 3. По данным измерения 45 пар оливин-расплавное включение был оценен коэффициент распределения меди, характерный для примитивных островодужных расплавов, который составил 0.028±0.009. Расчет содержания меди в родоначальных магмах вулканов Центрально-Камчатской депрессии на основе содержания меди во вкрапленниках примитивного оливина и полученного коэффициента распределения, указывает на первичную обогащенность магм Центральной Камчатки медью и коррелирует с их более окислительными условиями образования по сравнению с MORB. 4. Показана обогащенность примитивных расплавов Ключевского вулкана и Толбачинского дола Cu, Ag и Au, по сравнению с MORB. Предложена модель, объясняющая систематику халькофильных элементов в камчатских расплавах, которая предполагает мантийное плавление в относительно низкотемпературных условиях в поле стабильности твердой сульфидной фазы. 5. Установлено прогрессивное обогащение золотом в серии пород от толеитов до низко-Са бонинитов из Изу-Бонинской островной дуги, что связывается с вовлечением в мантийное плавление в разной степени обедненных базальтовым компонентом мантийных источников. 6. Показано, что многие островодужные магмы недосыщены сульфидной фазой в большом интервале фракционирования вследствие исходной недосыщенности (например, бониниты) или в результате эволюции в окислительных условиях, благоприятствующих дегазации серы (например, Толбачинского дол). В обоих случаях недосыщенность судьфидной фазой приводит к значительному накоплению халькофильных элементов при фракционировании, достигающих максимальных концентраций в умереннодеплетированных островодужных толеитах. 7. Разработана эмпирическая модель оценки окислительно-восстановительного режима кристаллизации магм дацит-риолитового состава, имеющих на ликвидусе магнетит и ильменит, по составу равновесного расплава.