ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ОБРАЗОВАНИЯ АЛМАЗА В МАНТИЙНОМ ВЕЩЕСТВЕ
Ю.А. Литвин
Институт экспериментальной минералогии РАН, 142432, Московская область, Черноголовка, Россия
Ключевые слова: Алмаз, включения, эксперимент, карбонатитовая среда, диаграмма сингенезиса.
Страницы: 1530-1546 Подраздел: ГЕНЕЗИС АЛМАЗА
Аннотация
Выполнены экспериментальные исследования процессов образования алмаза в щелочной силикат-углеродной системе Na2O-K2O-MgO-CaO-Al2O3-SiO2-С при 8.5 ГПа. По критерию нуклеации алмазной фазы высокая алмазообразующая эффективность (массовая спонтанная кристаллизация алмаза) подтверждена для расплавов системы Na2SiO3-углерод и впервые обнаружена для расплавов систем CaSiO3-углерод и (NaAlSi3O8)80 (Na2SiO3)20-углерод. Установлено, что в полностью смесимых карбонатно-силикатных расплавах, пересыщенных растворенным углеродом по отношению к алмазу, возникает концентрационный барьер нуклеации алмазной фазы при определенном соотношении содержаний карбонатных и силикатных компонентов. Исследование систем с различными составами (эклогит - K-Na-Mg-Ca-Fe-карбонатит - углерод, альбит - К2СО3 - углерод и др.) свидетельствует о зависимости положения концентрационного барьера нуклеации от химического состава исследуемой системы и об ингибиторном (затормаживающем) влиянии силикатных компонентов на плотность нуклеации и скорость роста кристаллов алмаза. При этом барьер нуклеации алмаза в многокомпонентном эклогит-карбонатитовом растворителе находится в пределах карбонатитового отрезка составов (менее 50 мас.% силикатной составляющей). Изучение на основе экспериментального критерия сингенезиса алмазов и ростовых включений в них диаграммы сингенезиса системы меланократовый карбонатит - алмаз позволяет определить совокупность областей составов и физических параметров системы, ответственных за совместное формирование алмаза и различных парагенетических ассоциаций минералов и расплавов. Полученные экспериментальные результаты приложены к обоснованию новой физико-химической концепции карбонат-силикатных (карбонатитовых) ростовых сред для доминирующей массы природных алмазов и разработке генетической классификации ростовых включений минералов, расплавов и флюидов в природных алмазах мантийного генезиса.
|