Инд. авторы:	Скузоватов С.Ю., Зедгенизов Д.А., Ракевич А.Л., Шацкий В.С., Мартынович Е.Ф.
Заглавие:	Полистадийный рост алмазов с облакоподобными микровключениями из кимберлитовой трубки мир: по данным изучения оптически-активных дефектов
Библ. ссылка:	Скузоватов С.Ю., Зедгенизов Д.А., Ракевич А.Л., Шацкий В.С., Мартынович Е.Ф. Полистадийный рост алмазов с облакоподобными микровключениями из кимберлитовой трубки мир: по данным изучения оптически-активных дефектов // Геология и геофизика. - 2015. - Т.56. - № 1-2. - С.426-441. - ISSN 0016-7886.
Внешние системы:	РИНЦ: 23063230;
Реферат:	rus: Приведены новые данные о главных и дополнительных оптически-активных дефектах в алмазах с облакоподобными микровключениями из кимберлитовой трубки Мир. Полученные данные свидетельствуют о том, что переогранение алмазов могло происходить как в закрытой системе при деплетировании азотом и водородом, так и при привносе новых порций алмазогенерирующего флюида/расплава. Особенности внутреннего строения и распределение оптически-активных дефектов указывают на возможность как непрерывного роста подобных алмазов, так и многостадийного процесса роста с рядом посткристаллизационных изменений, включающих растворение, высокотемпературный отжиг и деградацию никель-азотных комплексов. eng: We present new data on the main and additional optically active defects in diamonds with cloudy microinclusions from the Mir kimberlite pipe. It has been found that reshaping might have occurred either in a closed system with nitrogen and hydrogen depletion or owing to new portions of a diamond-forming fluid/melt. The internal structure and the distribution of optically active defects suggest both continuous growth of such diamonds and a multistage scenario with a series of postcrystallizational transformations, including resorption, high-temperature annealing, and degradation of nickel-nitrogen complexes.
Ключевые слова:	водород; азот; алмаз; photoluminescence; hydrogen; nitrogen; diamond; FTIR spectroscopy; ИК-спектроскопия; фотолюминесценция;
Издано:	2015
Физ. характеристика:	с.426-441
Цитирование:	1. Бокий Г.Б., Безруков Г.Н., Клюев Ю.А., Налетов А.М., Непша В.И. Природные и синтетические алмазы. М., Наука, 1986, 220 с. 2. Винс В.Г., Елисеев А.П., Малоголовец В.Г. Оптическая спектроскопия синтетических алмазов, облученных нейтронами // Сверхтвердые материалы, 1988, № 2, с. 18-23. 3. Дэвис Г.Д., Соболев Н.В., Харькив А.Д. Новые данные о возрасте кимберлитов Якутии, полученные уран-свинцовым методом по цирконам // Докл. АН СССР, 1980, т. 254, № 1, с. 175-179. 4. Нечаев Д.В., Хохряков А.Ф. Образование эпигенетических включений графита в кристаллах алмаза: экспериментальные данные // Геология и геофизика, 2013, т. 54(4), с. 523-532. 5. Орлов Ю.Л. Минералогия алмаза. М., Наука, 1984, 254 с. 6. Пальянов Ю.Н., Хохряков А.Ф., Борздов Ю.М., Сокол А.Г., Гусев В.А., Рылов Г.М., Соболев Н.В. Условия роста и реальная структура кристаллов синтетического алмаза // Геология и геофизика, 1997, т. 38 (5), с. 882-906. 7. Плотникова С.П., Клюев Ю.А., Парфианович К.А. Длинноволновая фотолюминесценция природных алмазов // Минерал. журн., 1980, т. 2, № 4, с. 75-80. 8. Рагозин А.Л., Каримова А.А., Литасов К.Д., Зедгенизов Д.А., Шацкий В.С. Содержание воды в минералах мантийных ксенолитов из кимберлитов трубки Удачная (Якутия) // Геология и геофизика, 2014, т. 55 (4), с. 549-567. 9. Скузоватов С.Ю., Зедгенизов Д.А., Шацкий В.С., Рагозин А.Л., Купер К.Э. Особенности состава облакоподобных микровключений в октаэдрических алмазах из кимберлитовой трубки Интернациональная // Геология и геофизика, 2011, т. 52 (1), с. 107-121. 10. Скузоватов С.Ю., Зедгенизов Д.А., Рагозин А.Л., Шацкий В.С. Состав среды кристаллизации алмазов в «оболочке» из кимберлитовой трубки Сытыканская (Якутия) // Геология и геофизика, 2012, т. 53 (11), с. 1556-1571. 11. Соболев Е.В., Лисойван В.И. Азотные центры и рост кристаллов природного алмаза // Проблемы петрологии земной коры и верхней мантии. Новосибирск, Наука, 1978, с. 245-255. 12. Чернов А.А., Гиваргизов Е.И., Багдасаров Х.С., Кузнецов В.А., Демьянец Л.Н., Лобачев А.Н. Современная кристаллография. М., Наука, 1980, т. 3, 401 с. 13. Шацкий В.С., Рылов Г.М., Ефимова Э.С., К. де Корте, Соболев Н.В. Морфология и реальная структура микроалмазов из метаморфических пород Кокчетавского массива, кимберлитов и аллювиальных россыпей // Геология и геофизика, 1998, т. 39 (7), с. 942-955. 14. Bebout G.E. The impact of subduction-zone metamorphism on mantle-ocean chemical cycling // Chem. Geol., 1995, v. 126, p. 191-218. 15. Berger S.D., Pennycook S.J. Detection of nitrogen at {100} platelets in diamond // Nature, 1982, v. 298, p. 635-637. 16. Boyd S.R., Kiflawi I., Woods G.S. The relationship between infrared absorption and the A defect concentration in diamond // Phil. Mag. B., 1994, v. 69, p. 1149-1153. 17. Cartigny P., Harris J.W., Javoy M. Diamond genesis, mantle fractionation and mantle nitrogen content: a study of δ13C-N concentrations in diamonds // Earth Planet. Sci. Lett., 2001a, v. 185, p. 85-98. 18. Cartigny P., de Corte K., Shatsky V.S., Ader M., de Paepe P., Sobolev N.V., Javoy M. The origin and formation of metamorphic microdiamonds from the Kokchetav massif, Kazakhstan: a nitrogen and carbon isotopic study // Chem. Geol., 2001b, v. 176, p. 265-281. 19. Chrenko R.M., Tuft R.E., Strong H.M. Transformation of the state of nitrogen in diamond // Nature, 1977, v. 270, p. 141-144. 20. Cowley J.M., Osman A., Humble P. Nanodiffraction from platelet defects in diamond // Ultramicroscopy, 1984, v. 15, p. 311-318. 21. Davies G. Aggregation of nitrogen in diamond // Nature, 1970, v. 228, p. 758. 22. Deines P., Harris J.W., Gurney J.J. Carbon isotopic composition, nitrogen content and inclusion composition of diamonds from the Roberts Victor kimberlite, South Africa - Evidence for 13C depletion in the mantle // Geochim. Cosmochim. Acta, 1987, v. 51(5), p. 1227-1243. 23. Dyer H.B., Raal F.A., du Preez L., Loubser J.H.N. Optical absorption features associated with paramagnetic nitrogen in diamond // Philos. Mag., 1965, v. 11, p. 763-774. 24. Evans T., Qi Z. The kinetics of the aggregation of nitrogen atoms in diamond // Proc. R. Soc. London, 1982, A281, p. 159-182. 25. Evans T., Davey S.T., Robertson S.H. Photoluminescence studies of sintered diamond compacts // J. Mat. Sci., 1984, v. 19, p. 2405-2414. 26. Field J.E. The properties of natural and synthetic diamond / Ed. J.E. Field. Academic Press, London, 1992, 710 p. 27. Howell D., Griffin W.L., Piazolo S., Say J.M., Stern R.A., Stachel T., Nasdala L., Rabeau J.R., Pearson N.J., O’Reilly S.Y. A spectroscopic and carbon-isotope study of mixed-habit diamonds: Impurity characteristics and growth environment // Amer. Miner., 2013, v. 98, p. 66-77. 28. Javoy M., Pineau F., Delorme H. Carbon and nitrogen isotopes in the mantle // Chem. Geol., 1986, v. 57, p. 41-62. 29. Jones R., Briddon P.R., Oeberg S. First-principles theory of nitrogen aggregates in diamond // Phil. Mag. Lett., 1992, v. 66, p. 67-74. 30. Izraeli E.S., Harris J.W., Navon O. Fluid and mineral inclusions in cloudy diamonds from Koffifontein, South African // Geochim. Cosmochim. Acta, 2004, v. 68, p. 2561-2575. 31. Kamiya Y., Lang A.R. On the structure of coated diamonds // Philos. Mag., 1965, v. 11, p. 347-356. 32. Khachatryan G.K., Kaminsky F.V. ‘Equilibrium’ and ‘nonequilibrium’ diamonds from deposits in the East European platform, as revealed by infrared absorption data // Canad. Miner., 2003, v. 41(1), p. 171-184. 33. Kiflawi I., Sittas G., Kanda H., Fisher D. The irradiation and annealing of Si-doped diamond single crystals // Diamond Relat. Mat., 1997, v. 6, p. 146-148. 34. Kupriyanov I.N., Gusev V.A., Borzdov Yu.M., Kalinin A.A., Palyanov Yu.N. Photoluminescence study of annealed nickel- and nitrogen-containing synthetic diamond // Diamond Relat. Mat., 1999, v. 8, p. 1301-1309. 35. Lang A.R. A proposed structure for nitrogen impurity platelets in diamond // Proc. Phys. Soc. London, 1964, v. 84, p. 871-876. 36. Lang A.R. Internal structure // The properties of diamond / Ed. J.E. Field. Academic Press, London, 1979, p. 425-469. 37. Lang A.R., Yelisseyev A.P., Pokhilenko N.P., Steeds J.W., Wotherspoon A. Is dispersed nickel in natural diamonds associated with cuboid growth sectors in diamonds that exhibit a history of mixed-habit growth // J. Cryst. Growth, 2004, v. 263, p. 575-589. 38. Lang A.R., Bulanova G.P., Fisher D., Furkert S., Sarua A. Defects in a mixed-habit Yakutian diamond: studies by optical and cathodoluminescence microscopy, infrared absorption, Raman scattering and photoluminescence spectroscopy // J. Cryst. Growth, 2007, v. 309, p. 170-180. 39. Logvinova A., Wirth R., Fedorova E., Sobolev N. Nanometre-sized mineral and fluid inclusions in cloudy Siberian diamonds: new insights on diamond formation // Europ. J. Miner., 2008, v. 20, p. 317-331. 40. Marty B. Nitrogen content of the mantle inferred from N2-Ar correlation in oceanic basalts // Nature, 1995, v. 377, p. 326-329. 41. Marty B., Dauphas N. The nitrogen record of crust-mantle interaction and mantle convection from Archean to Present // Earth Planet. Sci. Lett., 2003, v. 206, p. 397-410. 42. Moore M., Lang A.R. On the internal structure of natural diamonds of cubic habit // Phil. Mag., 1972, v. 26, p. 1313-1325. 43. Nadolinny V.A., Yelisseyev A.P., Yuryeva O.P., Feygelson B.N. EPR study of the transformations in nickel containing centres at heated synthetic diamonds // Appl. Mag. Res., 1997, v. 12 (4), p. 543-554. 44. Nadolinny V.A., Shatsky V.S., Sobolev N.V., Twitchen D.J., Yuryeva O.P., Vasilevsky I.A., Lebedev V. N. Observation and interpretation of paramagnetic defects in Brazilian and Central African carbonados // Amer. Miner., 2003, v. 88, p. 11-17. 45. Nadolinny V.A., Yurieva O.P., Shatsky V.S., Rakhmanova M.I., Stepanov A.S., Kupriyanov I.N., Zedgenizov D.A. New data on the nature of the EPR OK1 and N3 centers in diamond // Appl. Mag. Res., 2009, v. 36, p. 97-108. 46. Palyanov Yu.N., Khokhryakov A.F., Borzdov Y.M., Kupriyanov I.N. Diamond growth and morphology under the influence of impurity adsorption // Cryst. Growth Des., 2013a, v. 13, p. 5411-5419. 47. Palyanov Yu.N., Bataleva Yu.V., Sokol A.G., Borzdov Yu.M., Kupriyanov I.N., Reutsky V.N., Sobolev N.V. Mantle-slab interaction and redox mechanism of diamond formation // Proc. Natl. Acad. Sci., 2013b, v. 110 (51), p. 20408-20413. 48. Rondeau B., Fritsch E., Guiraud M., Chalain J-P., Notari F. Three historical ‘asteriated’ hydrogen-rich diamonds: growth history and sector-dependent impurity incorporation // Diamond Relat. Mater., 2004, v. 13, p. 1658-1673. 49. Rondeau B., Fritsch E., Moore M., Thomassot E., Sirakian J.F. On the growth of natural octahedral diamond upon a fibrous core // J. Crys. Growth, 2007, v. 304, p. 287-293. 50. Smart K., Chacko T., Stachel T., Muehlenbachs K., Stern R., Heaman L. Diamond growth from oxidized carbon sources beneath the Northern Slave Craton, Canada: A δ13C-N study of eclogite-hosted diamonds from the Jericho kimberlite // Geochim. Cosmochim. Acta, 2011, v. 75, p. 6027-6047. 51. Spetsius Z.V., Belousova E.A., Griffin W.L., O’Reilly S.Y., Pearson N.J. Archean sulfide inclusions in Paleozoic zircon megacrysts from the Mir kimberlite, Yakutia: implications for the dating of diamonds // Earth Planet. Sci. Lett., 2002, v. 199, p. 111-126. 52. Stachel T., Harris J.W., Muehlenbachs K. Sources of carbon in inclusion bearing diamonds // Lithos, 2009, v. 112S, p. 625-637. 53. Sumida N., Lang A.R. On the measurement of population density and size of platelets in type Ia diamond and its implication for platelets structure models // Proc. R. Soc. Lond. A., 1988, v. 419, p. 235-257. 54. Sunagawa I. Growth and morphology of diamond crystals under stable and metastable conditions // J. Cryst. Growth, 1990, v. 99, p. 1156-1161. 55. Taylor W.R., Canil D., Milledge H.J. Kinetics of Ib to IaA nitrogen aggregation in diamonds // Geochim. Cosmochim. Acta, 1996, v. 60 (23), p. 4725-4733. 56. Thomassot E., Cartigny P., Harris J.W., Viljoen K.S. Methane-related diamond crystallization in the Earth’s mantle: stable isotope evidence from a single diamond-bearing xenolith // Earth Planet. Sci. Lett., 2007, v. 257, p. 362-371. 57. Walker J. Optical absorption and luminescence in diamond // Rep. Prog. Phys., 1979, v. 42, p. 1605-1659. 58. Welbourn C.M., Rooney Marie-Line T., Evans D.J.F. A study of diamonds of cube and cube-related shape from the Jwaneng mine // J. Crys. Growth, 1989, v. 94 (1), p. 229-252. 59. Woods G.S. Platelets and the infrared absorption of type Ia diamonds // Proc. Royal Soc. London, 1986, A407, p. 219-238. 60. Woods G.S., Collins A.T. Infrared absorption spectra of hydrogen complex in type I diamonds // J. Phys. Chem. Solids, 1983, v. 44, p. 471-475. 61. Yelisseyev A., Kanda H. Optical centers related to 3d transition metals in diamond // New Diamond Front. Carbon Technol., 2007, v. 17 (3), p. 127-178. 62. Yelisseyev A., Nadolinny V., Feigelson B., Terentyev S., Nosukhin S. Spatial distribution of impurity defects in synthetic diamonds obtained by the BARS technology // Diamond Relat. Mater., 1996, v. 5 (10), p. 1113-1117. 63. Yelisseyev A., Lawson S., Sildos I., Osvet A., Nadolinny V., Yuryeva O., Feigelson B., Baker J.M., Newton M. Effect of HPHT annealing on the photoluminescence of synthetic diamonds grown in the Fe-Ni-C system // Diamond Relat. Mater., 2003, v. 12, p. 2147-2168. 64. Zaitsev A.M. Optical properties of diamond: a data handbook. Berlin, Heidelberg, Springer, 2001, 502 p. 65. Zedgenizov D.A., Harte B. Microscale variations of δ13C and N content within a natural diamond with mixed-habit growth // Chem. Geol., 2004, v. 205, p. 169-175. 66. Zedgenizov D.A., Harte B., Shatsky V.S., Politov A.A., Rylov G.M., Sobolev N.V. Directional chemical variations in diamonds showing octahedral following cuboid growth // Contr. Miner. Petrol., 2006, v. 151, p. 45-57. 67. Zhang Y., Zindler A. Distribution and evolution of carbon and nitrogen in Earth // Earth Planet. Sci. Lett., 1993, v. 117, p. 331-345.