Аннотация результатов, полученных в 2014 году
Проведены полевые исследования и отобраны свежие образцы архейских (2.7 млд. лет) коматиитов пояса Абитиби Канадского щита. На модернизированной (по плану проекта) высокотемпературной установке в ГЕОХИ РАН проведена экспериментальная калибровка оливин-шпинелевого алюминиевого геотермометра в интервале температур 1400-1500оС и гомогенизация расплавных включений в оливине канадских коматиитов. На основе определения состава гомогенизированных включений расплава в оливине и применения усовершенствованного оливин-шпинелевого геотермометра впервые в мировой практике получены оценки содержаний летучих компонетов (H2O, Cl, S) в расплаве и температуры кристаллизации архейских коматиитов Канадского щита. Установлены высокие температуры кристаллизации исследованных коматиитов- до 1500оС для родоначального расплава с содержанием MgO= 27 вес%. Показано, что родоначальные расплавы имели низкие содержания Н2О (0.1-0.3 вес %), хлора (0.01-0.04 вес %) и серы (0.02-0.04 вес %). Вместе с тем, по отношению к калию- литофильному элементу близкой несовместимости с кристаллическим веществом, установленные концентрации хлора и воды являются избыточными и превышают нормированные к калию концентрации этих элементов в примитивной мантии в 30 и 10 раз соответственно. Полученные данные могут привести к значительным изменениям представлений о масштабах потери хлора и калия из исходного хондритового вещества в процессе аккреции Земли или к выводу о наличии процесса субдукции и рециклированния океанической коры в раннем Архее. Результаты представлены в ключевом и устном докладах на двух международных конференциях.

Аннотация результатов, полученных в 2015 году
Получен прорывной результат мирового уровня в области исследования мантийных процессов, принятый к публикации в журнале Nature (импакт фактор 41). На основе изучения включений расплава и шпинели в магнезиальных оливинах установлены повышенные содержания Н2О в первичных расплавах коматиитов пояса Абитиби (возраст 2.7 млд.л.), Канада. Показано, что исследованные коматииты вероятно образовались в глубинной мантийной струе с потенциальной температурой 1725±50оС. Обосновано предположение о том, что Н2О в мантийном источнике коматиитов была захвачена из промежуточной мантийной зоны (620-410 км) и, таким образом, получены первые доказательства о наличии гидратированного глубинного слоя на Земле Архейского возраста. Впервые в мировой практике разработан метод электронно-зондового микроанализа оливина с точностью определения примесных элементов в 5 г/т, опубликованный в международном журнале высшей категории (Chemical Geology, импакт фактор- 3.5). Впервые в области наук о Земле в Российской Федерации в ГЕОХИ РАН запущена в эксплуатацию высокотемпературная (до 1700оС) экспериментальная установка с контролируемой летучестью кислорода. Получены оценки потенциальных температур мантийных источников бонинитов, базальтов срединно-океанических хребтов и классических мантийных струй. Показано, что источники бонинитов могут быть связаны как с конвектирующей верхней мантией (бониниты Тонга и Новой Каледонии), так и с мантийными струями (бониниты Кипра и мыса Фогель, Папуа Н. Гвинея). Подтверждено, что во всех случаях для образования бонинитов необходим привнос воды из субдукционной зоны. Проведены полевые исследования и собрана уникальная коллекция древнейших коматиитов провинции Барбертон, Ю.Африка с реликтами свежего оливина. Результаты исследований опубликованы в 2-х статьях в международных журналах высшей категории и доложены в 5 устных докладах на трех главных международных геохимических конференциях 2015 г. В одном устном докладе на Всероссийском совещании.

Аннотация результатов, полученных в 2016 году
На основе нового оливин-шпинелевого геотермометра установлены значительные различия потенциальных температур мантийных магм из литосферы (лампроиты), базальтов срединно-океанических хребтов, магм океанических островов и больших магматических провинций. Впервые получена прямая зависимость потенциальной температуры базальтов срединно океанических хребтов от скорости спрединга. Потенциальные температуры источников мантийных магм возрастают от типичных литосферных значений (около 1200 С) до 1300-1400 С, типичных для конвектирующей верхней мантии (астеносферы). Базальты океанических островов и больших магматических провинций характеризуются значительным перегревом (до 300 С) относительно астеносферы. Эти данные являются прямым подтверждением концепции мантийных струй и подтверждают представления о повышенной температуре мантийных плюмов, производящих большие магматические провинции. Экспериментальная проверка существующих моделей равновесия оливин-расплав выявила их систематические ошибки при температурах выше 1400оС. Эти данные свидетельствуют о необходимости разработки новой усовершенствованной количественной модели равновесия оливин-расплав для высокотемпературных магнезиальных расплавов и возможности проведения такой работы на базе экспериментальной системы в ГЕОХИ РАН установленной в результате выполнения данного проекта. На основе новых экспериментальных данных разработана эмпирическая модель предсказывающая степень окисления железа в расплаве от составе расплава и температуры для окислительных условий воздушной среды в системе SiO2-TiO2-Al2O3-FeO-Fe2O3-MgO-CaO-Na2O-K2O-P2O5. На основе использования метода высокоточного электронного микроанализа оливина установлено, что для оливина лав Эоловой дуги, также как и для оливина островодужных мантийных магм в целом характерны пониженные отношения Ca/Fe и повышенные отношения Mn/Fe, связанные с высоким содержанием Н2О в расплаве и высокой степенью его окисленности. Установлены высокие температуры кристаллизации (до 1500-1550 С) и значимые, но низкие содержания воды (0.1-0.2 вес%) в исходных расплавах коматиитов пояса Билингве, Зимбабве (2.7 млд. лет) и коматиитов пояса Барбертон, провинции Велтефреден, Ю. Африка (3.3 млд. лет). В обоих случаях установлена сильная корреляция между магнезиальностью оливина и содержанием воды во включенном расплаве, которая исключает диффузионный вынос (привнос) воды во включения. На основе изучения перидотитов офиолитов Урала, установлены признаки мобилизации хрома в начальных стадиях образования хромитовых руд в литосферной мантии (мантийном клине) над зоной субдукции. В марте 2016 опубликована главная работа проекта – статья Sobolev et al, Nature, 2016, содержащая основной результат проекта: открытие Неоархейского (2.7 млд. лет) водосодержащего глубинного источника коматиитов- предположительно переходной зоны мантии (см. отчет 2015 г.). Статья получила позитивный отклик профессионального сообщества (более 10 ссылок за несколько месяцев 2016 г.) и многочисленные публикации в Российской и международной прессе. Например: https://lenta.ru/news/2016/03/31/komatiites/ https://www.gazeta.ru/science/2016/03/31_a_8151719.shtml https://rg.ru/2016/04/05/pod-zemlej-obnaruzhili-tri-mirovyh-okeana.html https://www.youtube.com/watch?v=3hnoxYmK63Y https://www.youtube.com/watch?v=srfmBZ9RLbs Всего в 2016 г. опубликовано (принято в печать) 5 статей индексируемых WoS, и в том числе 3 статьи категории Q1, и более 10 тезисов докладов на крупнейших международных и центральных российских конференциях.