Главная – Журналы – Геология и геофизика 2023 номер 4

Экспериментальное моделирование процессов взаимодействия гранатов эклогитового и лерцолитового парагенезисов с CO₂-флюидом проведено при давлении 6.3 ГПа в интервале температур 950-1550 °С на беспрессовом многопуансонном аппарате высокого давления «разрезная сфера» (БАРС) в Pt-ампулах с внутренними графитовыми капсулами, c применением буферированной ячейки высокого давления с гематитовым контейнером. Установлено, что основными процессами взаимодействия гранатов с CO₂-флюидом в диапазоне 950-1250 °С являются частичные растворение, перекристаллизация и карбонатизация гранатов, в результате которых происходит образование магнезиального карбоната, кианита и коэсита, снижение концентраций магния в перекристаллизованном гранате, а также формирование в нем карбонатных, силикатных и оксидных включений. В этих условиях установлены кристаллизация метастабильного графита и рост алмаза на затравку при T ≥ 1250 °C. В интервале 1350-1550 °С в исследуемых системах гранаты подвержены частичному растворению и перекристаллизации в CO₂-флюиде, карбонатизации при этом не происходит. Данные процессы сопровождаются снижением доли гроссулярового компонента в гранате и обогащением флюидной фазы кальцием. Установлено, что индикаторными характеристиками гранатов, подвергшихся взаимодействию с CO₂-флюидом, является их зональность с пониженными содержаниями CaO и MgO в краевых зонах кристаллов относительно центральных зон, а также включения карбонатов, кианита, коэсита и CO₂. Составы полученных гранатов и карбонатов хорошо согласуются с данными по этим минералам из мантийных перидотитовых и эклогитовых ассоциаций, а также включений в алмазах, что позволяет предполагать значимую роль метасоматоза с участием углекислого флюида в эволюции глубинных пород и процессах алмазообразования. В настоящем экспериментальном исследовании впервые изучены процессы кристаллизации алмаза и определены граничные условия его роста в системе силикат-карбонат-CO₂, моделирующей природные алмазообразующие среды. В целом, выявленные закономерности могут рассматриваться как потенциальные индикаторные признаки мантийного метасоматоза и минералообразования с участием углекислого флюида.