Все о геологии :: на главную страницу! Геовикипедия 
wiki.web.ru 
Поиск  
  Rambler's Top100 Service
 Главная страница  Конференции: Календарь / Материалы  Каталог ссылок    Словарь       Форумы        В помощь студенту     Последние поступления
   Геология >> Геоэкология >> Экологическая геология | Тезисы
 Обсудить в форуме  Добавить новое сообщение

Научная конференция ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ, ноябрь 2011 года
СЕКЦИЯ ГЕОЛОГИЯ

содержание
ОСОБЕННОСТИ АЛМАЗООБРАЗОВАНИЯ В ХЛОРИД-СИЛИКАТ-КАРБОНАТНЫХ РАСПЛАВАХ (ЭКСПЕРИМЕНТ ПРИ 7,0-8,5 ГПА)
А.В. Бобров, Ю.А. Литвин, Л.С. Исмаилова

Согласно карбонатитовой модели алмазообразования [1], основанной на анализе большого объема минералогической и физико-химической экспериментальной информации, материнскими алмазообразующими средами являются силикат-карбонатные (карбонатитовые) расплавы с растворенным углеродом, в составе которых устанавливаются также примесные компоненты (хлориды, сульфиды, оксиды, металлы, фосфаты, соединения C-O-H-N флюидной системы и др.). Cпособность к алмазообразованию была экспериментально установлена для хлоридных [2] и хлоридно-карбонатных [3] расплавов с растворенным углеродом. Содержание хлоридных компонентов в составе некоторых флюидных включений в алмазах оказывается весьма значительным [4, 5]. При этом их влияние на алмазообразование (и в первую очередь, положение концентрационного барьера нуклеации алмаза - КБНА [6]) в многокомпонентных силикатно-карбонатных расплавах остается неясным и требует экспериментального исследования. В рамках настоящей работы произведено тестирование алмазообразующей эффективности хлоридно-силикатно-карбонатных расплавов с растворенным углеродом, компоненты которых широко представлены в виде кристаллических и флюидных включений в природных алмазах. Силикатная составляющая задается модельными составами биминерального эклогита, карбонатная - многокомпонентным K-Mg-Ca-карбонатитом, а хлоридная - смесью KCl и NaCl, взятых в равных пропорциях. К подготовленным хлоридно-силикатно-карбонатным смесям добавлялось 40 мас.% графита.

Исследования проводились на высокобарной тороидальной установке типа <наковальня с лункой> с использованием специальных ячеек с трубчатыми графитовыми нагревателями [6] при стандартизированных РТ-параметрах (8,5 ГПа, 1800°С) в ИЭМ РАН. Было проведено две серии опытов: первая - в карбонатно-силикатной системе, ее целью было определить диапазон составов КБНА, при которых спонтанная нуклеация алмаза происходит в течение первых минут после начала опыта. Во второй серии экспериментов изучалось влияние хлоридных компонентов на кристаллизацию алмаза в многокомпонентных расплавах.

В результате экспериментов (первая серия) в зависимости от соотношений силикатов и карбонатов было установлено образование графита (область метастабильных пересыщений) или алмаза (область лабильных растворов). Спонтанная нуклеация алмаза была получена для составов: (Ecl20Carb80)60C40 , (Ecl30Carb70)60C40 (КБНА). Полученные значения плотности нуклеации алмаза (от 4,1*104 до 6,7*104 зерен/мм3) достаточно высоки и типичны для синтеза алмаза в карбонатных расплавах.

Во второй серии опытов, проведенной с участием хлоридных компонентов, образование алмаза было зафиксировано только при двух стартовых составах ([Ecl21Carb49Chl30]60C40 и [(Ecl15Carb62)Chl23]60C40), плотность нуклеации уменьшилась (2,2*104 зерен/мкм3), но увеличились средние размеры кристаллов. Увеличение концентрации хлоридов относительно этого состава [(Ecl20Carb47)Chl33]60C40] приводит к прекращению спонтанной нуклеации алмаза. В некоторых опытах в образцах установлена жидкостная несмесимость [7]: глобули существенно хлоридного состава (SiO2 1,13; Al2O3 0,43; FeO 1,87; MgO 7,58; CaO 9,64; Na2O 13,58; K2O 30,36; Cl 32,98 мас. %) находятся в силикатно-карбонатной массе (SiO2 4,31; Al2O3 0,77; FeO 0,85; MgO 41,69; CaO 18,84; Na2O 2,46; K2O 2,23; Cl 2,57 мас. %). Алмазообразование фиксируется исключительно в силикатно-карбонатном (карбонатитовом) расплаве, что свидетельствует об отрицательном влиянии хлоридных компонентов на алмазообразование, по крайней мере, в случаях их высокого содержания.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (гранты 09-05-00027 и 11-05-00401) и грантов Президента РФ (МД-534.2011.5 и НШ-3634.2010.5).

Литература:
1. Litvin Yu.A. High-pressure mineralogy of diamond genesis / In: Advances in high-pressure mineralogy (ed. Ohtani E.). Geol. Soc. Amer. Spec. Pap. 2007. V. 421. P. 83-103.
2. Литвин Ю.А. Щелочно-хлоридные компоненты в процессах роста алмаза в условиях мантии и высокобарного эксперимента // Докл. РАН. 2003. Т. 389. N 3. С. 382-386.
3. Tomlinson E., Jones A., Milledge J. High-pressure experimental growth of diamond using C-K2CO3-KCl as an analogue for Cl-bearing carbonate fluid // Lithos. 2004. V. 77. P. 287-294.
4. Izraeli E.S., Harris J.W., Navon O. Brine inclusions in diamonds: a new upper mantle fluid // Earth Planet. Sci. Lett. 2001. V. 187. P. 323-332.
5. Klein-BenDavid O., Izraeli E.S., Hauri E., Navon O. Mantle fluid evolution - a tale of one diamond // Lithos. 2004. V. 77. P. 243-253.
6. Бобров А.В., Литвин Ю.А. Перидотит-эклогит-карбонатитовые системы при 7.0-8.5 ГПа: концентрационный барьер нуклеации алмаза и сингенезис его силикатных и карбонатных включений // Геология и геофизика. 2009. Т. 50. С. 1571-1587.
7. Safonov O.G., Perchuk L.L., Litvin Yu.A. Melting relations in the chloride-carbonate-silicate systems at high-pressure and the model for formation of alkalic diamond-forming liquids in the upper mantle // Earth Planet. Sci. Lett. 2007. V. 253. P. 112-128.


 См. также
ТезисыТезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ Апрель 2003 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыТезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыГеохимия литогидросферы. Некоторые результаты изучения пограничных морей России. Ю.Н.Гурский: Тезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыСимплектиты клинопироксена и плагиоклаза в гранат-клинопироксеновых породах Кольского полуострова: продукты реакций прогрессивного гранулитового метаморфизма или результат декомпрессионного разложения омфацита? В.О.Япаскурт, П.Ю.Плечов: Тезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыГеомиграционное моделирование переноса микробов и вирусов в подземных водах. В.М. Шестаков, И.К. Невечеря: Тезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыСтроение литосферы по Анголо-Бразильскому геотраверсу по сейсмическим данным. В. Б.Пийп, Р.М.Гылыжов, А.П.Тинакин : Тезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыСостав метаморфизующих растворов на Парнокском железомарганцевом месторождении (Полярный Урал). Н.Н.Зыкин: Тезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ

Проект осуществляется при поддержке:
Геологического факультета МГУ,
РФФИ
   
TopList Rambler's Top100