МОРФОЛОГИЯ АЛМАЗОВ, РАСТВОРЁННЫХ В РАСПЛАВЕ Fe-S ПРИ РАЗНОМ СОДЕРЖАНИИ СЕРЫ
https://doi.org/10.32454/0016-7762-2018-4-23-29
Аннотация
Проведено экспериментальное исследование процесса растворения алмазов в серосодержащем расплаве железа с разным содержанием серы (10, 15, 20, 25, 30 мас. %) при 3,5 ГПа и 1400°С. Полученные результаты свидетельствуют, что при реализованных условиях плоскогранные кристаллы алмаза октаэдрического габитуса преобразуются в кривогранную форму октаэдроида с морфологическими характеристиками, подобными природным алмазам из кимберлитов. Сделан вывод, что металл-сульфидные расплавы, учитывая их относительно низкие температуры плавления, могли влиять на сохранность алмазов в мантии. Присутствие серы уменьшает растворимость углерода и при составах расплава Fe-S, близких к эвтектическому (25 и 30 мас. %), она стремится к нулю, т. е. присутствие серы благоприятно сказывается на устойчивости алмазов.
Ключевые слова
Об авторах
В. М. СОНИН
Институт геологии и минералогии СО РАН
Россия
Россия
3, проспект Академика Коптюга, г. Новосибирск 630090, Россия
И. А. ГРЯЗНОВ
Новосибирский государственный университет
Россия
Россия
1, Пирогова ул., г. Новосибирск 630090, Россия
Е. И. ЖИМУЛЕВ
Институт геологии и минералогии СО РАН
Россия
Россия
3, проспект Академика Коптюга, г. Новосибирск 630090, Россия
А. И. ЧЕПУРОВ
Институт геологии и минералогии СО РАН
Россия
Россия
3, проспект Академика Коптюга, г. Новосибирск 630090, Россия
Список литературы
1. Афанасьев В.П., Ефимова Э.С., Зинчук Н.Н., Коптиль В.И. Атлас морфологии алмазов России. Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 2000. 298 с.
2. Бартошинский З.В., Квасница В.Н. Кристалломорфология алмаза из кимберлитов. Киев: Наук. думка, 1991. 172 с.
3. Беск ров ан ов В.В. Онтогения алмаза. Новосибирск: Наука, 2000. 264 с.
4. Богатиков О.А., Гаранин В.К., Кононова В.А., Кудрявцева Г.П., Васильева Е.Р., Вержак В.В., Веричев Е.М., Парсаданян К.С., Посухова Т.В. Архангельская алмазоносная провинция (геология, петрография, геохимия и минералогия). М.: Изд-во МГУ, 1999. 360 с.
5. Варшавский А.В. Аномальное двупреломление и внутренняя морфология алмаза. М.: Наука, 1968. 92 с.
6. Геншафт Ю.С., Якубова С.А., Волкова Л.М. Внутренняя морфология природных алмазов // Исследования глубинных минералов. М.: ИФЗ АН СССР, 1977. С. 5–31.
7. Жимулев Е.И., Сонин В.М., Чепуров А.И. Образование кристаллов алмаза с выступающими гранями при травлении // Записки PМО. 2002. Т. 131. № 1. С. 111–113.
8. Жимулев Е.И., Сонин В.М., Афанасьев В.П., Чепуров А.И., Похиленко Н.П. Расплав Fe-S — возможный растворитель алмаза при мантийных условиях // Доклады РАН. 2016. Т. 471. № 5. С. 583–585. DOI: 10.7868/ S0869565216350243
9. Жимулев Е.И., Сонин В.М., Миронов А.М., Чепуров А.И. Влияние содержания серы на кристаллизацию алмаза в системе Fe-C-S при 5,3—5,5 ГПа и 1300-1370°С // Геохимия. 2016. № 5. С. 439–446. DOI: 10.7868/S0016752516050113
10. Жимулев Е.И., Шеин М.А., Похиленко Н.П. Кристаллизация алмаза в системе Fe-S-C // Доклады РАН. 2013. Т. 451. № 1. С. 73?75. DOI: 10.7868/S0869565213190249
11. Зинчук Н.Н., Коптиль В.И. Типоморфизм алмазов Сибирской платформы. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2003. 603 с.
12. Кухаренко А.А. Алмазы Урала. М.: Госгеолтехиздат, 1955. 515 с.
13. Орлов Ю.Л. Морфология алмаза. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 236 с.
14. Сонин В.М., Жимулев Е.И., Федоров И.И., Осоргин Н.Ю. Травление кристаллов алмаза в силикатном расплаве в присутствии существенно водного флюида при высоких Р–Т параметрах // Геохимия. 1997. № 4. С. 451–455.
15. Сонин В.М., Жимулев Е.И., Федоров И.И., Томилен к о А.А., Ч еп уров А.И. Травление кристаллов алмаза в «сухом» силикатном расплаве при высоких Р–Т параметрах // Геохимия. 2001. № 3. С. 305–312.
16. Сонин В.М., Жимулев Е.И., Афанасьев В.П., Чепуров А.И. Генетические аспекты морфологии алмазов // Геология рудных месторождений. 2002. Т. 44. № 4. С. 291–300.
17. Сонин В.М., Жимулев Е.И., Чепуров А.И., Афанасьев В.П. Морфология кристаллов алмаза, протравленных в расплаве кимберлита при высоких Р–Т параметрах // Известия вузов. Геология и разведка. 2002. № 1. С. 60–69.
18. Сонин В.М., Жимулев Е.И., Томиленко А.А. Чепуров С.А., Чепуров А.И. Хроматографическое изучение процесса травления алмазов в расплаве кимберлита в связи с их устойчивостью в природных условиях // Геология рудных месторождений. 2004. Т. 46. № 3. С. 212–221.
19. Сонин В.М., Жимулев Е.И., Помазанский Б.С., Земнухов А.Л., Чепуров А.А., Афанасьев В.П., Ч е пуров А.И. Морфологические особенности растворения кристаллов алмаза в расплаве Fe0.7S0.3 при 4 ГПа и 1400°С // Геологиярудныхместорождений.2018.Т.60.№1.С.91–102. DOI: 10.7868/S0016777018010057.
20. Сонин В.М., Чепуров А.И. О типоморфизме и гомоморфизме алмазов // Проблемы прогнозирования, поисков и изучения месторождений полезных ископаемых на пороге XXI века. Воронеж: Изд-во ВГУ, 2003. С. 253–255.
21. Чепуров А.И., Хохряков А.Ф., Сонин В.М., Пальянов Ю.Н., Соболев Н.В. О формах растворения кристаллов алмаза в силикатных системах при высоком давлении // Доклады АН СССР. 1985. Т. 285. № 1. С. 212–216.
22. Чепуров А.И., Федоров И.И., Сонин В.М. Экспериментальные исследования образования алмаза при высоких РТ-параметрах (приложение к модели природного алмазообразования) // Геология и геофизика. 1998. Т. 39. № 2. С. 234–244.
23. Arima M., Kozai Y. Diamond dissolution rates in kimberlitic melts at 1300-1500°C in the graphite stability field // Eur. J. Mineral. 2008. V. 20. P. 357–364. DOI: 10.1127/0935-1221/2008/0020-1820.
24. Brett R., Bell P.M. Melting relations in the Fe-rich portion of the system Fe-FeS at 30 kb pressure // Earth Planet. Sci. Lett. 1969. V. 6. P. 479–482.
25. Bulanova G.P., Griffin W.L., Ryan C.G. Nucleation environment of diamonds from Yakutian kimberlites // Mineral. Mag. 1998. V. 62. Р. 409–419.
26. Fedortchouk Y., Canil D., Semenets E. Mechanism of diamond oxidation and their bearing on the fluid composition in kimberlitic magmas // Am. Mineral. 2007. V. 92. P. 1200– 1212.
27. Frost D.J., Mc Cammon C.A. The redox state of the Earth’s mantle // Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 2008. V. 36. P. 389–420. DOI: 10.1146/annurev.earth.36.031207.124322
28. Khokhryakov A.F., Pal’yanov Yu.N. The evolution of diamond morphology in the process of dissolution: Experimental data // Am. Mineral. 2007. V. 92. P. 909–917.
29. K o z a i Y., A r i m a M. Experimental study on diamond dissolution in kimberlitic and lamproitic melts at 1300–1420°C and 1 GPa with controlled oxygen partial pressure // Am. Mineral. 2005. V. 90. P. 1759–1766.
30. Rohrbach A., Ballhaus C., Gola - Schindler U., Ulmer P., Kamenetsky V.S., Kuzmin D.V. Metal saturation in the upper mantle // Nature. 2007. V. 449. P. 456–458. DOI: 10.1038/nature06183.
31. Smith E.M., Shirey S.B., Nestola F., Bullock E.S., W a ng J., Rich a r dson S.H., W a ng W. Large gem diamonds from metallic liquid in Earth’s deep mantle // Science. 2016. V. 35 (6318). P. 1403–1405. DOI: 10.1126/science.aal1303.
Рецензия
Для цитирования:
СОНИН В.М., ГРЯЗНОВ И.А., ЖИМУЛЕВ Е.И., ЧЕПУРОВ А.И. МОРФОЛОГИЯ АЛМАЗОВ, РАСТВОРЁННЫХ В РАСПЛАВЕ Fe-S ПРИ РАЗНОМ СОДЕРЖАНИИ СЕРЫ. Proceedings of Higher Educational Establishments: Geology and Exploration. 2018;(4):23-29. https://doi.org/10.32454/0016-7762-2018-4-23-29
For citation:
SONIN V.M., GRYAZNOV I.A., ZHIMULEV E.I., CHEPUROV A.I. MORPHOLOGY OF DIAMONDS DISSOLVED IN THE Fe-S MELT AT DIFFERENT SULFUR CONTENTS. Proceedings of higher educational establishments. Geology and Exploration. 2018;(4):23-29. (In Russ.) https://doi.org/10.32454/0016-7762-2018-4-23-29
Просмотров:
470
Послать статью по эл. почте 