ИКД
5013 Информационная
карта диссертации
04 кандидатская
05 докторская
5418 Исходящий номер.
дата.
 
5715 Язык
диссертации
 русский
5715 Инвентарный
номер
 
5409 Дата защиты
 2012‑02‑17 16:00
6444 Шифр научной
специальности
 25.00.05
7425 На соискание
степени
 кгмн
2061 Предствлено к защите:
61 Рукопись, в т.ч. научный доклад
52 Монография
43 Учебник
6147 Фамилия, Имя, Отчество соискателя
Криулина Галина Юрьевна
Фамилия, инициалы
Ученая степень
Шифр научной специальности
6156 Научные руководители
Гаранин В. К

6165 Официальные оппоненты
Литвин Ю. А
Пирогов Б. И

6255
дгмн

4662
дхн
дгмн

6453

4626

5733 Кол‑во томов
5742 Кол‑во стр.

192
Номер тома
Кол‑во стр.

5751 Приложений
5787 Источников

165
5778 Таблиц
5760 Иллюстраций
31
61
Сведения об организации, в совете которой проходила защита
2457 Код ОКПО

2934 Телефон

2394 Телефакс

2754 Город
ауд. 415, геологический факультет МГУ
1332 Сокращенное наименование министерства (ведомства)

7452 Шифр совета
Д 501.002.06
2151 Полное наименование организации
Д 501.002.06
2358 Сокращенное наименование организации

2403 Код ВНТИЦ

2655 Адрес организации (индекс, республика, область, город, улица, дом)

Сведения об организации, в которой работает соискатль
2988 Телефон

3087 Телефакс

2781 Город

2187 Наименование организации

2385 Сокращенное наименование организации

2682 Адрес организации (индекс, республика, область, город, улица, дом)

9045 Наименование диссертации
Конституционные характеристики алмаза из месторождений Архангельской и Якутской алмазоносных провинций 
9117 Реферат
Объект исследования и цель работы. Методы исследования и аппаратура. Теоретические и практические результаты и их новизна. Степень и эффективность внедрения. Область применения.
Актуальность исследований  
  
В пределах Архангельской и Якутской алмазоносных провинций известен широкий спектр кимберлитовых пород, отличающихся между собой петрохимическими и петрографо‑минералогическими   
особенностями, но обладающих всеми главными типоморфными признаками кимберлитов. К настоящему времени благодаря работам (Афанасьев, 1988, 2000; Богатиков и др., 1999, 2010;   
Гаранин и др., 1986, 1991, 2009; Соболев и др., 1983, 1986, 2009; Коптиль, Зинчук, 2001, 2003; Харькив и др., 1998; Mitchell 1986; Smith et al, 1986, 2000) сложился позитивный   
опыт предварительной оценки потенциальной алмазоносности объектов на ранней стадии проведения геолого‑разведочных работ. Изучение соответствия реальной алмазоносности месторождений   
в Якутской (ЯАП) и Архангельской (ААП) алмазоносных провинциях показывает связь конституционных особенностей и физических свойств кристаллов алмаза с геологической позицией   
и вещественным составом кимберлитов. Установлена возможность использования полученных результатов в качестве типоморфных признаков физико‑химических условий образования и   
сохранности кристаллов алмаза из различных генетических типов, как поисково‑оценочных критериев, при идентификации коренных источников алмаза из россыпей, а также в криминалистической   
практике. Разработаны теоретические основы синтеза и облагораживания алмаза (Винс, 2009, 2010, 2011): идет промышленное выращивание алмаза в системе металл‑углерод, актуально   
моделирование условий нуклеации и роста алмаза в многокомпонентных системах карбонат‑силикатного и др. составов (Litvin, 2007; Бобров и др., 2011 и др.). Полученные экспериментальные   
результаты позволяют по‑новому подойти к интерпретации природных закономерностей алмазообразования, наблюдаемых в разных месторождениях.  
  
В связи с этим актуальным является проведение сравнительного анализа новых данных о характеристиках алмаза и вмещающих их кимберлитов как для совершенствования генетических   
моделей алмазообразования, так и для установления новых критериев при поиске и добыче алмазного сырья.  
  
Цель работы. Выявление взаимосвязи типоморфных характеристик алмаза из месторождений ААП и ЯАП, сложенных кимберлитами различных петрохимических типов, с комплексом минералого‑петрохимических   
особенностей трубок для оценки алмазоносности кимберлитов и прогнозирования качественных характеристик алмаза.  
  
Основные задачи исследований:  
1. Обобщение опубликованных данных о геологической позиции, внутреннем строении и вещественном составе кимберлитовых тел ААП и ЯАП.  
2. Изучение внешней морфологии, внутреннего строения, содержания, соотношения и распределения структурно‑примесных дефектов в кристаллах алмаза из промышленных месторождений   
ААП и ЯАП. Выявление типоморфных признаков алмаза, отражающих условия их образования и сохранности.  
3. Выявление взаимосвязи между типоморфизмом алмаза и комплексом минералого‑петрохимических данных по каждому геологическому объекту, с учетом петрохимического типа кимберлита:   
низкотитанистого (НТТ) и умеренно‑титанистого (УТТ).  
  
Фактический материал, методы и объем проводимых исследований  
  
Работа выполнена на кафедре минералогии геологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. Минералогические исследования проб алмазного сырья из месторождений ААП и ЯАП проводились   
автором в 2005  2011 гг. в Лаборатории месторождения алмазов кафедры минералогии геологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, на кафедре геммологии РГГРУ им.С. Орджоникидзе   
и на базе Центра сортировки алмаза "Севералмаз". Инструментальные исследования алмаза осуществляли на базе геологического и физического факультетов МГУ им. М.В. Ломоносова,   
ВИМС, ИГЕМ.  
  
Объектом исследований явились представительные пробы алмазов из кимберлитовых трубок ААП (Архангельская, им. Карпинского‑1, Снегурочка, им. Гриба) и ЯАП (Ботуобинская, Нюрбинская,   
Интернациональная, Мир, Удачная, Юбилейная, Комсомольская). Особое внимание уделялось кристаллам алмаза из трубки Архангельская, т.к. она является наиболее перспективной для   
отработки из всех тел месторождения им. М.В. Ломоносова (промышленная добыча алмазного сырья ведется с 2006 г.). Выполнено минералогическое описание для ~10 тыс. кристаллов   
алмаза.  
  
Для изучения конституционных особенностей алмаза: внешней морфологии и внутреннего строения, его химического и изотопного состава, спектроскопических и других физических свойств   
алмаза привлечены методы оптической и сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), (в т.ч. в режиме цветной катодолюминесценции (ЦКЛ)), масс‑спектроскопии и оптической спектроскопии   
в инфракрасной (ИКС), ультрафиолетовой (УФС) и видимой области, фотолюминесцентной спектроскопии (ФЛС, при возбуждении светом ксеноновой лампы в области длин волн 250‑600   
нм) и электронно‑парамагнитного резонанса (ЭПР).  
  
Спектры ИК получены для 1500 кристаллов (от 50 до 200 спектров для алмазов из каждой трубки). Спектры ФЛ для 115 кристаллов. Изучено внутреннее строение более 500 кристаллов   
алмаза, в т.ч. с изготовлением пластин по плоскости (100) для 55 кристаллов из трубки Архангельская. Картины ЦКЛ получены для 95 кристаллов из трубок им. Карпинского‑1, Снегурочка,   
им. Гриба, Архангельская. Характеристики по изотопному составу (&#948;13С) получены для 20 кристаллов. Разработан и заполнен электронный банк данных, который содержит результаты   
проведенных исследований, находящийся в Лаборатории месторождений алмаза.  
  
Научная новизна:  
1. Получены новые данные о содержании и соотношении структурно‑примесных дефектов и их распределении в октаэдрических и кубических секторах роста для кристаллов алмаза из   
трубки Архангельская.  
2. Впервые установлено три генетических группы кристаллов для желтых и желто‑оранжевых алмазов кубического габитуса из трубок месторождения им. М.В. Ломоносова, что вызывает   
необходимость уточнения их позиций в минералогической классификации Ю.Л. Орлова.  
3. Проведено выделение морфогенетических групп алмаза, типоморфных для разно‑ранговых объектов: трубка, месторождение, петрохимический тип кимберлита.  
4. Впервые для месторождений ААП и ЯАП установлена приуроченность разных морфогенетических групп кристаллов алмаза к определенному петрохимическому типу кимберлитовых пород.  
5. Выявлена корреляция между минералого‑петрохимическими особенностями кимберлитов и конституционными характеристиками алмаза.  
  
Практическая значимость  
  
1. Расширен банк данных по минералогическим и спектроскопическим характеристикам алмаза из объектов ЯАП и ААП: трубки Интернациональная, Ботуобинская, Нюрбинская, Мир, Юбилейная,   
Удачная, Комсомольская, Архангельская, им. Карпинского‑1, Снегурочка, им. Гриба, который может быть использован при поисках коренных источников алмаза.  
  
2. Предложены критерии прогнозирования качественных характеристик алмазного сырья, на основе созданной группировки по совокупности минералого‑петрохимических особенностей   
кимберлитов.  
  
3. Установлены группы алмаза, обладающие наиболее высокими прочностными (твердость, прочность), технологическими (способность обрабатываться и обрабатывать) и геммологическими   
(окраска, ее распределение в камне, чистота) характеристиками, приуроченные к определенному петрохимическому типу кимберлитов.  
  
4. Рекомендуется учитывать возможность различного внутреннего строения одинаковых по внешнему облику кристаллов и проводить дополнительное исследование для улучшения технологического   
процесса при обработке алмазов.  
  
5. Уточнены критерии, методы и алгоритм криминалистической идентификации источников отдельных кристаллов и партий алмазного сырья на основе морфогенетических и спектроскопических   
признаков.  
  
6. Материалы диссертации используются в учебном курсе "Минералогия месторождений алмаза" на кафедре минералогии геологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова.  
  
Результаты исследований в настоящее время используются в практике прогнозно‑производственных работ в компаниях АК "АЛРОСА", ОАО "Севералмаз". Данная работа выполнялась по   
программе проектов кафедры минералогии Геологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова: по государственным заказам "Изучение возможности определения источника происхождения   
единичных алмазов" (контракт  2008/346 от 21.04.2008 г.), "Изучение химико‑генетических классификационных признаков из основных месторождений России и создание соответствующей   
базы данных" (контракт  2011/306 от 3.06.2011) и госбюджетной теме "Дискретность природного алмазообразования  фундаментальная основа эволюционных процессов в мантии" (20102013   
гг.).  
  
Защищаемые положения  
  
1. Визуально однородные желто‑окрашенные кристаллы алмаза кубического габитуса из месторождения им. М.В. Ломоносова характеризуются различным внутренним строением, составом   
и распределением структурно‑примесных дефектов, что обуславливает их подразделение на три морфогенетические группы: 1) кубы c однородным строением содержат дефекты в виде   
одиночных атомов азота и деформационные центры; 2) кристаллы с однородным внутренним строением азотными дефектами в А‑ и С‑ форме и дополнительными пиками в диапазонах 1374‑1354   
и 3310‑2945 см‑1; 3) кубы с центральной зоной, образованной по тангенциальному или нормальному механизму роста, с различным распределением азота в С‑, А‑, В‑ формах.  
  
2. Для кимберлитовых месторождений алмаза России выделены морфогенетические группы кристаллов алмаза, отличающиеся физико‑химическими, термобарическими условиями и длительностью   
формирования. Для умеренно‑титанистого типа кимберлитов (1,02<2,5 мас.%) типичны безазотные, среднеазотные высокоагрегированные группы; для низкотитанистого (TiO2<1,0 мас.%)   
 умеренноазотные, высокоазотные низкоагрегированные и высокоазотные умеренноагрегированные; для обоих типов кимберлитов характерны низкоазотные, среднеазотные низкоагрегированные.   
Выявленные закономерности определяют алмазоносность и качество алмазного сырья.  
  
3. Умеренное содержание титана в алмазообразующей среде оказывает положительное влияние на качество алмаза, снижая его способность обогащаться азотом и уменьшая пересыщение   
среды углеродом. Алмазы из кимберлитов умеренно‑титанистого типа (диапазон алмазоносности от высокой до убогой) преимущественно бесцветны, характеризуются октаэдрическим габитусом,   
почти полным отсутствием водорода и низким содержанием азота (Ntot<500 at.ppm) с высокой долей в В‑форме (2580%), что соответствует условиям длительного высокотемпературного   
отжига. Алмазы из кимберлитов низкотитанистого типа, (диапазон алмазоносности от ураганновысокой до убогой), наоборот, имеют относительно пониженное качество, что обусловлено   
более низкотемпературными условиями образования и краткостью отжига.  
  
Диссертация состоит из введения, 6 глав и заключения. Включает 192 страницы текста, 61 рисунок и 31 таблицу, а также список литературы из 165 наименований публикаций отечественных   
и зарубежных авторов.  
  
Во введении сформулирована актуальность исследований, определены цели и задачи диссертационной работы, отмечена ее научная новизна и практическая значимость.  
  
В главе 1 приведена краткая характеристика геологического строения Золотицкого и Черноозерского полей ААП и Мирнинского, Накынского, Алакит‑Мархинского и Далдынского полей   
ЯАП, с учетом новых данных по геологическим, структурным и тектоническим условиям локализации кимберлитовых тел на этих территориях.  
  
В главе 2 собраны, проанализированы и дополнены сведения о петрохимических особенностях кимберлитов из рассматриваемых тел ААП и ЯАП. Проведен анализ по распределению алмазоносных   
объектов в различных классификационных схемах. Изучаемые объекты разделены по типу кимберлитов на низкотитанистые и умеренно‑титанистые (Богатиков и др., 2010).  
  
В главе 3 описаны фактический материал, методы и методика исследования, использованные в работе.  
  
В главе 4 изложены результаты собственных исследований минералогии, внешней и внутренней морфологии и дефектно‑примесного состава кристаллов алмаза из трубок кимберлитов НТТ   
и УТТ.  
  
В главе 5 обобщены полученные автором результаты и литературные данные по физическим свойствам алмаза. Выделены группы алмаза, обладающие наиболее высокими прочностными, технологическими   
и геммологическими характеристиками.  
  
В главе 6. Проанализирована связь между морфогенетическими группами кристаллов алмаза и петрохимическими типами кимберлитовых трубок месторождений ААП и ЯАП.  
  
В заключении сформулированы основные выводы по типоморфизму алмаза ААП и ЯАП и намечены направления дальнейших исследований.  
  
Апробация работы  
  
Материалы по теме диссертации опубликованы в 7 научных статьях, в т.ч. 3 в реферируемых журналах списка ВАК РФ и 12 тезисах.  
  
Результаты работы доложены на Международной конференции "Новые идеи в науках о Земле" (2005, 2011), Международной конференции "Молодым в Науках о Земле" (2006, 2008), Годичном   
собрании РМО (2010), Всероссийской конференции "Новые горизонты в изучении процессов магмо‑ и рудообразования" (2010), Международной научно‑практической конференции аспирантов   
и молодых ученых памяти А.П. Карпинского (2011), 10‑th International Kimberlite Conference, Bangalore (2012).  
  
Благодарности  
  
С благодарностью вспоминаю доктора геолого‑минералогических наук Галину Петровну Кудрявцеву, которая открыла для меня мир алмазов.  
  
Диссертант выражает искреннюю благодарность своему научному руководителю и наставнику профессору, доктору геолого‑минералогических наук В.К. Гаранину за его руководство, помощь   
в осмыслении результатов, доверие и взаимопонимание. Искреннюю благодарность выражаю своему первому учителю и наставнику в области минералогии алмаза к.г.‑м.н. профессору   
РГГРУ Ю.П. Солодовой.  
  
За поддержку данной работы благодарю заведующего кафедрой минералогии, профессора, д.г.‑м.н. Д.Г. Кощуга и главного научного сотрудника, профессора, д.г.‑м.н. А.С. Марфунина.   
Благодарность выражается ведущему научному сотруднику лаборатории петрографии ИГЕМ РАН д.г.‑м.н. А.Б. Макееву за сотрудничество. Отдельная благодарность доценту кафедры минералогия   
к.г.‑м.н. О.В. Кононову за информативные консультации и беседы в области алмазной геологии. За ценные советы и замечания автор благодарен сотрудникам НИГП АК "АЛРОСА". Автор   
глубоко признателен к.г.‑м.н. А.В. Бовкун., к.г.‑м.н. К.В. Гаранину, к.ф.‑м.н. П.В. Иванникову, к.ф.‑м.н. Ю.А. Клюеву, к.ф.‑м.н. А.М. Налетову, к.г.‑м.н. Т.В. Посуховой, к.х.н.   
В.Л. Скворцовой, Е.А. Седовой, д.г.‑м.н. А.А. Ульянову за полезные консультации, замечания и всестороннюю поддержку в процессе проведения научно‑исследовательских работ и   
систематизации полученных результатов. 
5436
Фамилия, инициалы
Должность
Уч. степень
Подпись МП
Руководитель организации
6111 
6311 
6210   кархн

Председатель
диссертационного совета
6264 
6320 
6462   кархн

5634 Индексы УДК
7434 Дата
7506 Входящий номер

5616 Коды тематических рубрик

5643 Ключевое слово