КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ АЛМАЗА ВО ФЛЮИДНЫХ И КАРБОНАТНО-ФЛЮИДНЫХ СИСТЕМАХ ПРИ МАНТИЙНЫХ P, T ПАРАМЕТРАХ. ЧАСТЬ 2. ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ АЛМАЗООБРАЗОВАНИЯ (АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ)

Abstract

В работе проанализированы современные данные по экспериментальному исследованию процессов кристаллизации алмаза во флюидных (CO 2-C, H 2O-CO 2-C, H 2O-C, CH 4-H 2O-C, CH 4-H 2-C), а также карбонатно-флюидных системах (K 2CO 3-H 2O-CO 2-C; Na 2CO 3-H 2O-CO 2-C; CaMg(CO 3) 2-H 2O-CO 2-C) при параметрах термодинамической стабильности алмаза. Интенсивность процессов кристаллизации алмаза во флюидных и карбонатно-флюидных системах в интервале 5.7-7.7 ГПа и 1150-2000°C зависит от температуры, состава и, по-видимому, давления. Особенностью процессов алмазообразования в этих системах является существование индукционного периода, предшествующего началу спонтанной кристаллизации и росту алмаза на затравочные кристаллы. Длительность индукционного периода увеличивается со снижением температуры от нескольких минут при 2000°C до сотни часов при 1150°C. Во флюидных и карбонатно-флюидных системах, обеспечивающих алмазообразование, при 5.7-7.7 ГПа и 1150-2000°C устойчивой формой роста алмаза является октаэдр. Сопоставление данных позволило провести оценку активности флюидных и карбонатно-флюидных систем в отношении алмазообразующих процессов и выразить ее следующей качественной последовательностью: K 2CO 3(Na 2CO 3)-H 2O-CO 2-C > CO 2-C ≈ H 2O-CO 2-C ≈ H 2O-C ≈ CaMg(CO 3) 2-H 2O-CO 2-C > CH 4-H 2O-C >> CH 4-H 2-C. При 5.7 ГПа и 1150-1420°C, а также 7.7 ГПа и 1400-1600°C во флюидных и карбонатно-флюидных системах может кристаллизоваться метастабильный графит. Полученные результаты доказывают, что при P, T параметрах верхней мантии C-O-H флюид или флюид более сложного состава, содержащий в растворенном виде щелочные или щелочноземельные карбонаты, может выполнять не только роль источника углерода, но и среды кристаллизации природного алмаза.