Алмазы в продуктах трещинного Толбачинского извержения 2012-2013, Камчатка

Автор: Силаев В.И., Карпов Г.А., Ракин В.И., Аникин Л.П., Васильев Е.А., Филиппов В.Н., Петровский В.А.

Журнал: Вестник Пермского университета. Геология @geology-vestnik-psu

Статья в выпуске: 1 (26), 2015 года.

Бесплатный доступ

Алмазы обнаружены в пузыристых андезибазальтах трещинного Толбачинского извержения 27.12.2012-9.10.2013. Они представляют собой хорошо образованные, изометричные, плоскогранно-острореберные кристаллы размером до 700 мкм с примерно равновеликими гранями октаэдра и куба. В качестве дополнительных выступают грани (в последовательности встречаемости) ромбододекаэдра {110}, тетрагон-триоктаэдра {131} и тригон-триоктаэдра {332}. В режиме катодолюминесценции в кристаллах выявляется четкая секториальная неоднородность, обусловленная комбинацией пирамид нарастания граней октаэдра и куба. Часть толбачинских алмазов представляет собой двойниковые сростки по шпинелевому закону. В углублениях и ямках на гранях кристаллов наблюдаются выделения Mg-Fe- и Fe- силикатов, Ca-Mg- силикатов, алюмосиликатов, сульфатов, оксидов железа, самородных металлов и сплавов состава Fe, Ni-Cu, Cu-Sn-Fe. Фазовая диагностика исследуемых зерен была проведена рентгено-структурным и раман-спектроскопическим методами. Вычисленный по рентгенограмме параметр элементарной ячейки составил 0.3556 (3) нм. Раман-спектр представлен единственной сильной линией 1332 см -1 с А1/2 (FWHN) = 5-7 см -1, отвечающей алмазу. В ИК-спектрах поглощения зарегистрированы только линии при 1345 и 1130 см -1, отвечающие структурным С-дефектам. Часть таких дефектов находится в положительном зарядовом состоянии N + (линия при 1332 см -1 ). Термическое окисление толбачинских алмазов начинается при относительно низкой для алмазов температуре 740-750 °С, а кульминация приходится на 920-960 °С, совпадая с аналогичными данными для кимберлитовых алмазов. Исследованные образцы характеризуются весьма слабо геохимически дифференцированной ассоциацией элементов-примесей и весьма устойчивым изотопным составом углерода, не выходящими за пределы -27...-22 %%. Своеобразие кристалломорфологических, спектроскопических, минералого-геохимических и изотопно-геохимических свойств дает основание отнести толбачинские алмазы к ранее неизвестному флюидо-вулканогенно-эруптивному или толбачинскому генетическому типу.

Еще

Трещинное толбачинское извержение, алмазы, спектроскопия, микроэлементы, изотопия углерода, кристалломорфология

Короткий адрес: https://sciup.org/147200932

IDR: 147200932 | DOI: 10.17072/psu.geol.26.6

Список литературы Алмазы в продуктах трещинного Толбачинского извержения 2012-2013, Камчатка

Байков А.И., Стефанов Ю.М., Аникин Л.П. и др. Алмазоносность золото-платиновых россыпей Восточной Камчатки//Россыпи и месторождения кор выветривания -объекты инвестиций на современном этапе: матер. X Междунар. совещания. М., 1994. С.34-35.
Бирюков В.М., Косыгин Ю.А. О находке акцессорных алмазов в друзит-эклогитах некоторых дайковых комплексов Прибайкалья//Докл. АН СССР. 1989. Т. 36, № 5. С.1204-1209.
Богуш И.Н., Ротман А.Я., Ковальчук О.Е. и др. Физические свойства и примесный состав алмазов: новые возможности углубленного изучения//Геология алмазов -настоящее и будущее. Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 2005. С. 1499-1520.
Боровинская Л.Г. Алмазоносность одного из массивов щелочных ультраосновных пород и карбонатитов//Самородное элементообразование в эндогенных процессах. Ч. III. Якутск, 1985. C. 68-70.
Ведерников Н.Н., Ефимов И.А., Розенков В.С. Геологические условия алмазообразования в эклогитовых и гипербазитовых комплексах Казахстана//Самородное минералообразование в магматическом процессе. Якутск, 1981. С. 141-143.
Винс В.Г. Возможные пути дальнейшего развития технологий выращивания и облагораживания алмазов//Новые идеи в науках о Земле: материалы VI Междунар. конф. М., 2003. Т. 2. С. 88.
Войткевич Г.В., Кокин А.В., Мирошников А.Е., Прохоров В.Г. Справочник по геохимии. М.: Недра, 1990. 489 с.
Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования//Геохимия. 1984. № 8. С. 1091 -1117.
Геворкян Р.Г., Каминский Ф.В., Лунев В.С. Новые находки алмазов в ультрамафитах Армении//Докл. АН Армянской ССР. 1976. Т. 63, № 3. С. 176-181.
Геворкян Р.Г., Каминский Ф.В., Лунев В.С. О находке и исследовании кристаллов алмаза в Армении//Докл. АН Армянской ССР. 1975. Т. 61, № 3. С. 160-163.
Гневушев М.А., Кравцов Я.М. О составе примесей в уральских и якутских алмазах//Докл. АН СССР. 1960. Т. 130, № 6. С. 517-521.
Головко А.В., Кадецкий А.Ю. Мелкие алмазы в щелочных базальтоидах и пикритах Южного Тянь-Шаня//Узбекский геологический журнал. 1991. № 2. С. 72-75.
Гордеев Е.И., Карпов Г.А., Аникин Л.П. и др. Алмазы в лавах трещинного Толбачинского извержения на Камчатке//Докл. АН. 2014. Т. 454, № 2. С. 204-206.
Горшков А.И., Селивестров В.А., Байков А.И., Аникин Л.П., Сивцов А.В., Дунин-Барковский Р.Л. Кристаллохимия и генезис карбонадо из меланократовых базальтоидов вулкана Авача на Камчатке//Геология рудных месторождений. 1995. Т. 37, № 1. С. 54-66.
Горшков А.И., Янь Нань Бао, Титков С.В., Рябчиков И.Д., Магазина Л.О. Поликристаллический агрегат алмаза -борт из кимберлитовой трубки Шенли (Китай): особенности роста, минеральные включения, генезис//Геохимия. 1999. № 1. С. 82-89.
Дерягин Б.В., Федосеев Д.В. Рост алмаза и графита из газовой фазы. М.: Наука, 1977. 116 с.
Добрецов Н.Л., Тениссен К., Смирнова Л.В. Структурная и геодинамическая эволюция алмазсодержащих метаморфических пород Кокчетавского массива (Казахстан)//Геология и геофизика. 1998. Т. 39, № 12. С. 1645-1666.
Каминский Ф.В. Алмазоносность неким-берлитовых магматических пород М.: Недра, 1984. 174 с.
Каминский Ф.В. О достоверности и закономерности находок алмазов в щелочно-базальтоидных и ультраосновных (неким-берлитовых) породах//Записки ВМО. 1980. Ч. 109, № 4. С. 488-494.
Каминский Ф.В., Блинова Г.К., Галимов Э.М. и др. Поликристаллические агрегаты алмаза с лонсдейлитом из россыпей Якутии//Минералогический журнал. 1985. Т. 7, № 1. С. 27-36.
Каминский Ф.В., Клюев Ю.А., Константиновский А.А. и др. Признаки алмазоносности щелочных базальтоидов севера Русской платформы//Докл. АН СССР. 1975. Т. 222, № 4. С. 212-216.
Каминский Ф.В., Саблуков С.М. Нетрадиционные месторождения алмазов//Наука в России. 2002. № 1. С. 4-12.
Каминский Ф.В., Черных И.П., Черный А.В. Находки кристаллов алмаза в щелочных пикритах щелочно-ультраосновной формации//Минералогический журнал. 1986. Т. 8, № 2. С. 39-45.
Карпов Г.А., Силаев В.И., Аникин Л.П. и др. Алмазы и сопутствующие минералы в продуктах трещинного Толбачинского извержения 2012-2013 гг.//Вулканология и сейсмология. 2014. № 6. С. 3-20.
Карпов Г.А., Силаев В.И., Аникин Л.П. и др. Новый генетический тип алмазов в ассоциации с самородными металлами в продуктах трещинного Толбачинского извержения 2012-2013 гг.//Современные проблемы теоретической, экспериментальной и прикладной минералогии (Юшкинские чтения-2014): матер. минералог. сем. с междунар. участием. Сыктывкар: Геопринт, 2014. С. 128-131.
Квасница В.Н. Мелкие алмазы. Киев: Нау-кова думка, 1985. 216 с.
Квасница В.Н., Силаев В.И., Смолева И.В. Изотопный состав углерода в алмазах Украины//Современные проблемы теоретической, экспериментальной и прикладной минералогии (Юшкинские чтения-2013): матер. минералог. сем. с междунар. участием. Сыктывкар: Геопринт, 2013. С. 79-82.
Кравцов Я.М., Футергендлер С.И. Некоторые данные об алмазах, встречающихся в виде поликристаллических агрегатов//Записки ВМО. 1960. № 4. С. 464-466.
Кукуй А.А., Шафрановский Г.И., Ронина Е.Е. Перспективы алмазоносности «Русской Бразилии» (Южный Урал)//Алмазы и алмазоносность Тимано-Уральского региона: материалы Всерос. совещания. Сыктывкар: Геопринт, 2001. С. 106-108.
Кутыев Ф.Ш., Кутыева Г.В. Алмазы в базальтоидах Камчатки//Докл. АН СССР. 1975. Т. 221, № 1. С. 183-186.
Лаврова Л.Д., Печников В.А., Плешаков А.М. и др. Новый генетический тип алмазных месторождений. М.: Научный мир, 1999. 221 с.
Леммлейн Г.Г. Секториальное строение кристаллов. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1948. 40 с.
Макеев А.Б. Информационное значение исследований минералов-спутников алмаза//Российский химический журнал. 2010. № 2. С. 62-72.
Орлов Ю.Л., Кодочигов П.П., Куринов А.Д. Определение примесей алюминия и кремния нейтронно-активационным методом//Новые данные о минералах СССР. 1972. Вып. 21. С. 168-173.
Петровский В.А., Самойлович М.И., Филиппов В.Н., Шилов Ю.А. Пограничный слой в системе алмаз-графит и его роль в процессе алмазообразования//Сыктывкарский минералогический сборник/Институт геологии Коми НЦ УрО РАН. Сыктывкар, 2001. № 30. С. 50-65.
Петровский В.А., Филоненко В.П., Силаев В.И. и др. Рентгеновский анализ якутитов и оценка содержания в них примеси лонс-дейлита//Вестник Пермского университета. Геология. 2013. Вып. 3 (20). С. 4360.
Реутский В.Н. Кристаллохимический контроль вхождения изотопов углерода и атомов азота в кристаллах алмаза//V Всероссийская школа молодых ученых «Экспериментальная минералогия, петрология и геохимия». Черноголовка: Изд-во ИЭМ, 2014. С. 101-103.
Саблуков С.М., Саблукова Л.И., Шевырина М.В. Древние изверженные породы некимберлитового типа -новый резерв повышения алмазного потенциала России//Региональная геология и металлогения. 2005. № 26. С. 146-152.
Силаев В.И., Меньшикова Е.А., Ковалева О.В. и др. Термическая устойчивость природных углеродистых веществ и их синтетических аналогов//Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Научные чтения памяти П.Н. Чирвинского/Перм гос. ун-т. Пермь, 2009. Вып. 12. С. 3-21.
Силаев В.И., Петровский В.А., Сухарев А.Е. Изотопно-углеродная неоднородность космогенных и мантийных производных, включая карбонадо//Уральский геологический журнал. 2008. № 4. С. 3-24.
Силаев В.И., Петровский В.А., Сухарев А. Е. и др. Якутиты: минералого-геохимические свойства и новая версия происхождения//Изв. вузов. Геология и разведка. 2014. № 4. С. 12-22.
Силаев В.И., Чайковский И.И., Ракин В.И. и др. Алмазы из флюидизатно-эксплозивных брекчий на Среднем Урале. Сыктывкар: Геопринт, 2004. 116 с.
Силаев В.И., Шанина С.Н., Ракин В.И. и др. Алмазы из туффизитов Урала (кри-сталломорфология и флюидные включения)//Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Научные чтения памяти П.Н. Чирвинского/Перм. гос. ун-т. Пермь, 2010. Вып. 13. С. 3-22.
Ситникова Е.С., Шацкий В.С. Новые данные о составе среды кристаллизации алмазов в метаморфических породах Кокчетавского массива по результатам ИК-Фурье спектроскопии//Геология и геофизика. 2009. Т. 50, № 10. С. 1095-1103.
Соболев В.С. Геология месторождений алмазов Африки, Австралии, острова Борнео и Северной Америки. М.: Госгеолиз-дат, 1951. 126 с.
Тейлор С.Р., Леннан С.М. Континентальная кора, ее состав и эволюция. М.: Мир, 1988. 344 с.
Титков С.В., Горшков А.И., Винокуров С. Ф. и др. Геохимия и генезис карбонадо из якутских алмазных месторождений//Геохимия. 2001. № 3. С. 261-270.
Харькив А.Д., Зинчук Н.Н., Крючков А.И. Коренные месторождения алмазов мира. М.: Недра, 1998. 555 с.
Чернов А.А., Гиваргизов Е.И., Багдасаров Х.С. Образование кристаллов//Современная кристаллография. М.: Наука, 1980. Т. 3. 408 с.
Шило Н.А., Каминский Ф.А., Лаврова Л.Д. и др. Первые находки алмазов в ультрамафитах Камчатки//Докл. АН СССР. 1979. Т. 248, № 5. С. 1211-1214.
Шило Н.А., Каминский Ф.А., Паладжян С.А. и др. Первые находки алмазов в аль-пинотипных ультрабазитах Северо-Востока СССР//Докл. АН СССР, 1978. Т. 241, № 4. С. 935-936.
Щека С.А. Приморские алмазы -мифы и реальность//Вестник ДВО РАН. 1994. № 4. С. 53-61.
Щека С.А., Игнатьев А.В., Нечаев В.П., Зверева В.П. Первые алмазы из россыпей Приморья//Петрология. 2006. № 2. С. 119.
Bai W., Zhou M., Robinson P.T. et al. Origin of podiform chromites, diamonds and associated mineral assemblage in the Luobusha ophiolite, Tibet //Beijing: Seismological Press, 2000. P. 1 -98.
Boyd S.R., Kiflawi I., Woods G.S. The relationship between infrared absorption and the A defect concentration in diamond//Philosophical Magazine. 1994. Vol. 69. P. 11491153.
Ernst W.G. Metamorphism partial preservation and exhumation of ultra-highpressure belts//Island Arc. 1999. Vol. 8. P. 125-153.
Kvasnytsya V. Crystal forms of natural mi-crodiamonds//Diamonds and Related Materials. 2013. Vol. 39. P. 89-97.
Nadolinny V.A., Yelisseyev A.P., Yuryeva O.P. et al. EPR Study of the Transformations in Nickel Containing Centers at HeatedSynthetic Diamonds//Applied Magnetic Resonance. 1997. Vol. 12. P. 543-554.
Perraki M., Korsakov A. V., Smith D. C., Mposkosi E. Raman spectroscopic and microscopic criteria for the distinction of mi-crodiamonds in ultrahigh-pressure me-tamorphic rocks from diamonds in sample preparation materials//Amer. Mineral. 2009. Vol. 94. P. 546-556.
Rege S., Davies R. M., Griffin W.L. et al. Trace element analysis of diamond by LAM ICP MS: Preliminary results//8-th Intern. Kimberlitic Conf. Long Abstr. 2003. FLA 0355.
Rino L., Neves A. J., Kanda H. Nickel-nitrogen complex in synthetic diamond: the 1.660 eV luminescence system//Physica B 340-342. 2003. P. 94-98.
Shibata K., Kamioka H., Kaminsky F. V. et al. Rare earth element patterns of carbonado and yakutite: evidence for their crustal origin//Mineral. Mag. 1993. Vol. 57. P. 607-611.
White W.M. Geochemistry of the Solid Earth I. Chapter 11: The Mantle and Core//Geochemistry. 1997. № 25. Р. 474-511.
Wirth R., Rocholl A. Nanocrystalline diamond from the Earth's mantle under-neath Hawaii//Earth and Planet. 2003. Vol. 211. P. 357-369.
Yang J., Bai W., Fang Q. et al. Discovery of diamond and an unusual mineral group from the podiform chromite ore, Polar Ural//Geology in China. 2007. Vol. 34. P. 950-953.
Yelisseev A., Babich Yu., Nadolinny V., Fei-gelson B., Fisher D., Lawson S. 2001. Local optical spectroscopy of HPHT synthetic diamonds, as grown at 1500°C//Mat. Sc. in Semicond. Proc. 2001. № 4. P. 273-276 DOI: 10.1016/S1369-8001(00)00122-0

Еще

Статья научная