Мы занимаемся разработкой и применением моделей для расчетов равновесной и фракционной кристаллизации в базальтовых и андезитовых магмах. Эмпирическую и термодинамическую основу этих вычислений составляют база экспериментальных данных ИНФОРЭКС и петрологические модели серии КОМАГМАТ.

База данных ИНФОРЭКС разрабатывается с середины 90-х годов и является важным инструментом исследований, связанных с термодинамической обработкой данных о равновесиях минерал-расплав. Эта система является одной из наиболее полных сводок экспериментов по плавлению магматических пород, представляя возможности поиска по разнообразным критериям и последующей математической обработки. Версия ИНФОРЭКС-4.0 (2001) включает данные 290 экспериментальных работ 1962-2000 гг., в том числе 10500 индивидуальных опытов и почти 15000 составов сосуществующих фаз.

Модель КОМАГМАТ включает серию процедур, разработанных для моделирования кристаллизации магм и других явлений, протекающих в вулканических и интрузивных камерах на различных глубинах при переменных редокс-условиях. Она построена в ГЕОХИ РАН и в настоящее время объединяет пакет ЭВМ-программ, основанных на результатах более 20-летних полевых и петролого-геохимических исследований в сочетании с опытом моделирования образования дифференцированных силлов, интрузивов и серий главных магматических формаций.

Вычислительный базис этих программ составляет алгоритм для моделирования кристаллизации многофазных парагенезисов. Он основан на использовании уравнений равновесия минерал-расплав (геотермометров), которые позволяют оценивать температуры и составы с точностью 10-15°C и 1-3 мол.%. Эти выражения получены для оливина (Ol), плагиоклаза (Pl), авгита (Aug), пижонита (Pig), ортопироксена (Opx), титаномагнетита (Mt) и ильменита как результат обработки огромного массива экспериментальных данных в системах основного и среднего состава. Результаты вычислений выводятся в форме линий эволюции состава расплава, равновесных пропорций минералов и их составов. Эти расчеты фазовых равновесий формируют ядро модели, которая дает возможность моделировать процессы от простой изобарической кристаллизации до внутрикамерной дифференциации с учетом оседания кристаллов, а также полибарическое фракционирование.

На основании модели КОМАГМАТ нами предложены новые методы генетической интерпретации изверженных пород, включающие геохимическую термометрию, барометрию и оценки of fO2. Эти подходы тестированы на разнообразных породах из крупных расслоенных интрузивов (Скергаард, Талнах, Киглапейт, Довырен, Садбери, Бураковско-Агано-зерский) и сибирских силлов, а также вулканических пород Центральной Атлантики, Восточной Камчатки (вулканы Ключевской и Безымянный), Моря Кризисов на Луне.