Экспериментальные исследования фазовых равновесий и алмазообразования в эклогит-карбонат-сульфидных системах

Часть 1. Экспериментальные исследования.

Глава 1. Методы исследования.

Техника и методика эксперимента. Эксперименты проводились на установке высокого давления: аппарате типа наковальня с лункой (НЛ) в Институте экспериментальной минералогии РАН, г. Черноголовка. Аппарат типа НЛ-13Т с тороидальным уплотнением работает с применением пресса с усилием 500 тонн, который позволяет достигать давления до 14.0 ГПа (Литвин, 1991). Измерение давления основано на явлении скачкообразного изменения электросопротивления Bi в момент его полиморфного превращения. Для контроля регулировки температуры применялась термопара Pt₇₀Rh₃₀ - Pt₉₄Rh₆ (ПР30/6) диаметром 0,5 мм. Ошибка измерения составляет для температур 1500-1700^oС - 100С, для 1750-1900^oС - 20^oС. Ошибка измерения давления - 0.1 ГПа.

Рассмотрена методика проведения эксперимента при высоких давлениях и температурах по фазовым равновесиям в эклогитовых системах.

Стартовые смеси: Система пироп-альмандин и пироп-гроссуляр-альмандин. Пироп, гроссуляр и альмандин первоначально были приготовлены в виде гелевых смесей. В качестве стартовых веществ были взяты смеси состава: пироп₇₅альмандин₂₅, пироп₆₀альмандин₄₀, пироп₅₀альмандин₅₀, пироп₂₅альмандин₇₅; пироп₄₀гроссуляр₂₀альмандин₄₀, пироп₃₀гроссуляр₄₀альмандин₃₀, пироп₂₀гроссуляр₄₀альмандин₄₀, гроссуляр₄₀альмандин₆₀. Стартовые вещества были получены путем смешивания синтезированных кристаллических крайних членов.

Система гранат (пироп-гроссуляр-альмандинового ряда) - омфацит. В качестве исходных материалов использованы гелевые смеси (добавлены небольшие количества TiO₂ и MnO) с составами граната и омфацита, воспроизводящими природные составы минералов эклогита: Prp₁₆Grs₃₁Alm₅₃ и Di₄₈Hed₁₅Jd₃₇.

Исходные смеси, использованные для алмазных синтезов, описаны в Главе 3.
Аналитические методы исследования. Основными методами изучения экспериментальных и природных образцов были детальные минералого-петрографические, электронно-зондовые исследования, рентгеноструктурный анализ и иммерсионный метод исследования, а также проведенный на их основе физико-химический анализ парагенезисов минералов эклогитов.
Теоретический метод. Исследуемая эклогитовая ассоциация гранат (пироп+альмандин гроссуляр) - омфацит находится в многокомпонентной системе Na₂O-CaO-MgO-FeO-Al₂O₃-SiO₂. Для ее изучения и изображения был выбран метод политермических (вертикальных) разрезов.