Экспериментальные исследования сингенетических отношений алмаза и включений в гетерогенной системе эклогит-карбонатит-сульфид-алмаз при 7 ГПа.

Васильев П.Г.* Окоемова В. Ю.* Литвин Ю. А**. Бобров А. В.*

*Геологический факультет, МГУ им. М.В.Ломоносова, Москва

** ИЭМ РАН, Черноголовка

prokvasiliev@gmail.com

 

Роль физико-химического эксперимента оказалась решающей в раскрытии химического и фазового состояния мантийных алмазообразующих сред  (Litvin, 2007). Критически важным стало применение критерия сингенезиса алмазов и первичных включений в них при исследовании систем, максимально приближенных по составу к реальным многокомпонентным алмазообразующим средам. В данной работе исследуются фазовые отношения сингенезиса алмаза и включений для системы эклогит (гранат+омфацит) – K-Mg-Ca-карбонатит-сульфид (смесь пирротин+пентландит+халькопирит) – алмаза при 7.0 ГПа. Для этого изучается диаграмма сингенезиса в ее части – система эклогит-карбонатит-алмаз в псевдобинарном сечении эклогит₅₀карбонатит₅₀-алмаз. В построенной диаграмме важнейший элемент – кривая растворимости алмаза в полностью смесимых карбонатно-силикатных расплавах в зависимости от температуры. Диаграмма представляет фазовые отношения насыщенных углеродом алмазообразующих карбонатно-силикатных расплавов с силикатными (Grt, Cpx) и карбонатными (магнезит, арагонит, K-карбонат) минеральными фазами. Это однозначно раскрывает физико-химические условия сингенезиса алмаза и включений минералов и расплавов, идентифицируемых в природных алмазах эклогитового парагенезиса в виде первичных включений.

Также выполнено экспериментальное исследование при 7.0 ГПа фазовых отношений системы сульфид (смесь пирротин+пентландит+халькопирит) – алмаз как части алмазообразующей эклогит-карбонатит-сульфид-углеродной системы, значимой для проблемы генезиса алмаза.В диаграмме сингенезиса системы сульфид-алмаз с помощью  кривой растворимости алмаза в зависимости от температуры  представлены фазовые отношения сульфидных расплавных (алмазообразующих) и твердо-растворенных фаз с алмазом. И тем самым характеризуются варианты захвата включений при образовании алмаза в сульфид-углеродных расплавах. Обобщенная диаграмма сингенезиса системы эклогит-карбонатит-сульфид-алмаз образуется при проектировании диаграмм систем сульфид-алмаз и карбонатит-эклогит-алмаз на друг друга. Главное в ней – две кривые растворимости алмаза: в сульфидных и карбонатно-силикатных расплавах. Это раскрывает особенности природного алмазообразования при сосуществовании двух алмазообразующих сред – карбонатно-силикатной и сульфидной, компоненты которых полностью не смесимы и в расплавах, и твердых фазах. Результаты согласуются с карбонатитовой (карбонат-силикатной) версией генезиса алмаза [1].

Гранты РФБР № 08-05-00110 и 09-05-00751

 

Ссылки:

[1] Litvin, Y.A. (2007) in Ohtani, E., ed., Advances in High-Pressure Mineralogy: Geological Society of America Special Paper 421,  High-pressure mineralogy of diamond genesis, 83-103.