Институт минералогии и петрографии СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. акад. Коптюга, 3, Россия

Нахождение ультракалиевых карбонатных включений в алмазах из месторождений Заира и Ботсваны [1] делает весьма актуальной задачу исследования кристаллизации алмаза в калиевых карбонат-силикат-углеродных системах.

Процессы кристаллизации алмаза и особенности фазообразования в системах K₂CO₃-SiO₂-C и K₂CO₃-Mg₂SiO₄-C изучены при 6,3 ГПа, 1650˚С и длительности 40 ч. на многопуансонном аппарате “разрезная сфера” (БАРС) [2].

Установлено, что при увеличении концентрации кремнезема в системе K₂CO₃-SiO₂-C и форстерита в системе K₂CO₃-Mg₂SiO₄-C до 10 вес.% интенсивность алмазообразования увеличивается, а при дальнейшем повышении содержания SiO₂ или Mg₂SiO₄ – уменьшается вплоть до полного прекращения спонтанной нуклеации, а затем и роста алмаза. Прекращение спонтанной нуклеации алмаза сопровождается началом кристаллизации метастабильного графита, что, вероятно, обусловлено изменением состава расплавов и кинетическими особенностями алмаз и графит продуцирующих процессов [3].

В интервале составов от 5 до 25 вес.% SiO₂ в системе K₂CO₃-SiO₂-C отмечено полное плавление. При 50 вес.% SiO₂ в система становится пересыщенной по отношению к калиевому вадеиту (K₂SiSi₃O₉), а при 75 вес.% к коэситу. В системе K₂CO₃-Mg₂SiO₄-C в интервале от 10 до 30 вес.% Mg₂SiO₄ кристаллизуется форстерит, а от 40 до 95 вес.% форстерит и периклаз. В ходе экспериментов в системе K₂CO₃-SiO₂-C реализованы условия совместной кристаллизации алмаза с коэситом, а в системе K₂CO₃-Mg₂SiO₄-C алмаза с форстеритом и периклазом.

Полученные результаты позволяют сделать следующие выводы: 1) калиевый карбонатный расплав, выполняющий роль растворителя углерода, оксидов и силикатов, обеспечивает совместную кристаллизацию алмаза с фазами близкими по составу к минералам основных алмазсодержащих парагенезисов; 2) существенное увеличение соотношений SiO₂/K₂CO₃ и Mg₂SiO₄/K₂CO₃ приводит к заметному уменьшению каталитической способности исследованных систем в плане алмазообразования.

1. Schrauder M., Navon O. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58, P. 761.
2. Пальянов Ю. Н., Малиновский И. Ю., Борздов Ю. М. и др. // ДАН СССР. 1990. Т. 315. С. 1221.
3. Sokol A. G., Pal’yanov Yu. N., Pal’yanova G. A. et al. // Diam. Relat. Mater., 2001, V. 10, P. 2131.