ПЕРИДОТИТ-ЭКЛОГИТ-КАРБОНАТИТОВЫЕ СИСТЕМЫ ПРИ 7.0–8.5 ГпА: КОНЦЕНТРАЦИОННЫЙ БАРЬЕР НУКЛЕАЦИИ АЛМАЗА И СИНГЕНЕЗИС ЕГО СИЛИКАТНЫХ И КАРБОНАТНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ
А.В. Бобров1,2, Ю.А. Литвин2
1 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, 119991, Москва, Ленинские горы, Россия
2 Институт экспериментальной минералогии РАН, 142432, Московская обл., Черноголовка, Россия
Ключевые слова: Перидотит, эклогит, алмаз, карбонатит, эксперимент, фазовые отношения.
Страницы: 1571-1587
Подраздел: ГЕНЕЗИС АЛМАЗА
Аннотация
Изучена кристаллизация алмаза в многокомпонентных расплавах переменного состава, карбонатная часть которых представлена K2CO3, CaCO3 · MgCO3 и K-Na-Ca-Mg-Fe-карбонатитами, а силикатная - модельным перидотитом (60 мас.% оливина, 16 - ортопироксена, 12 - клинопироксена, 12 - граната) и эклогитом (50 мас.% граната, 50 - клинопироксена). В экспериментах, выполненных при PT -условиях стабильности алмаза, карбонатно-силикатные расплавы ведут себя как полностью смесимые жидкие фазы. При давлении 8.5 ГПа для переменных отношений силикатных и карбонатных компонентов в ростовых расплавах определены концентрационные барьеры нуклеации алмазной фазы (КБНА), которые в перидотитовой системе отвечают соответственно для K2CO3, CaCO3 ·MgCO3 и карбонатита 30, 25 и 30 мас.% силикатных компонентов, а в эклогитовой - их доля повышается до 45, 30 и 35 мас.%. При более высоких содержаниях силикатов в силикатно-карбонатных расплавах происходит рост алмаза на затравке, сопровождаемый кристаллизацией термодинамически нестабильной графитовой фазы. В специальных сериях экспериментов при P = 7.0 ГПа и T = 1200-1700 °С для составов, отвечающих КБНА, был получен весь набор силикатных минералов перидотитового (оливин, ортопироксен, клинопироксен, гранат) и эклогитового (гранат, клинопироксен) парагенезиса, встречающихся в виде сингенетических включений в природных алмазах, причем в гранатах выявлена примесь натрия, а в пироксенах - калия. Экспериментальные данные настоящей работы указывают на высокую эффективность перидотит-карбонатных и эклогит-карбонатных расплавов для образования алмаза (или нестабильного графита) вместе с сингенетическими минералами и расплавами, что находится в соответствии с карбонатно-силикатной (карбонатитовой) моделью образования алмаза в условиях мантии Земли.
|
