ИЗОТОПНОЕ ФРАКЦИОНИРОВАНИЕ УГЛЕРОДА ПРИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ АЛМАЗА В МОДЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ
В.Н. Реутский1, Ю.Н. Пальянов1,2, Ю.М. Борздов1, А.Г. Сокол1
1Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3, Россия
2Новосибирский государственный университет, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 2, Россия
Ключевые слова: Алмаз, изотопы углерода, фракционирование, эксперимент, высокие давления, фугитивность кислорода
Страницы: 308-315
Подраздел: КРИСТАЛЛОГЕНЕЗИС АЛМАЗА
Аннотация
Системные экспериментальные исследования фракционирования изотопов углерода при кристаллизации алмаза в модельных системах в области буферов IW и ССО позволили установить эффективные коэффициенты разделения изотопов углерода между алмазом и средой кристаллизации. В системах Fe(Ni,Co)-C около буфера IW при 5.5 ГПа и 1400-1500 °С алмаз тяжелее раствора углерода в расплаве металла на 4.5 ‰. В системе (Na 2CO 3·CO 2)-С около буфера ССО при 7.5 ГПа и 1400-1700 °С алмаз на 2.6 ‰ легче карбонатного флюида. Величины фракционирования близки, но не равны расчетным равновесным значениям и уменьшаются при увеличении скорости кристаллизации алмаза. Учитывая низкую эффективность диффузии изотопов углерода в алмазе, эффективные коэффициенты разделения изотопов углерода, полученные при реальной кристаллизации алмаза, являются наиболее информативными для интерпретации природных данных. На основе результатов экспериментов предложена схема первичной изотопной специализации алмазов. В областях существования металлических расплавов кристаллизуются изотопно-тяжелые алмазы (δ 13C от 0 до -5 ‰ VPDB), а при проявлении изотопного исчерпывания до -10 ‰ VPDB и ниже. В более окисленных областях мантии кристаллизуются изотопно-легкие (δ 13C от -10 до -7 ‰ VPDB) алмазы. Взаимодействие вещества доменов мантии с контрастными окислительно-восстановительными характеристиками обусловливает возникновение широких вариаций изотопного состава углерода алмаза и широкого спектра составов включений в них.
DOI: 10.15372/GiG20150117
|
