К вопросу об образовании поликристаллических агрегатов графита в высокобарических метаморфических породах (на примере кокчетавского массива, северный казахстан)

Михайленко Д.С.; Корсаков А.В.; Охфуджи Х.; Резвухина О.В.; Пеков И.В.

doi:10.31857/S2686739721030087

Инд. авторы:	Михайленко Д.С., Корсаков А.В., Охфуджи Х., Резвухина О.В., Пеков И.В.
Заглавие:	К вопросу об образовании поликристаллических агрегатов графита в высокобарических метаморфических породах (на примере кокчетавского массива, северный казахстан)
Библ. ссылка:	Михайленко Д.С., Корсаков А.В., Охфуджи Х., Резвухина О.В., Пеков И.В. К вопросу об образовании поликристаллических агрегатов графита в высокобарических метаморфических породах (на примере кокчетавского массива, северный казахстан) // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. - 2021. - Т.497. - № 1. - С.49-54. - ISSN 2686-7397.
Внешние системы:	DOI: 10.31857/S2686739721030087; РИНЦ: 44848270;
Реферат:	rus: Детально исследовано включение графита в цирконе из алмазоносных турмалинсодержащих пород Кокчетавского массива (Северный Казахстан). Данное включение идентифицировано в краевой зоне зерна циркона и ассоциирует с кристаллами алмаза. КР-спектр включения графита характеризуется наличием интенсивной полосы в районе 1350 см^–1, что является свидетельством значительной степени разупорядоченности его структуры. Исследования этого включения с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) показали, что оно состоит из отдельных разноориентированных высокоупорядоченных субмикронных зерен графита без реликтов алмаза. Таким образом, наличие в КР-спектрах графита интенсивной полосы в районе 1350 см^–1 не обязательно свидетельствует о его низкой степени упорядоченности и, в частности, его образования в результате графитизации алмаза. Происхождение поликристаллических агрегатов, состоящих из субмикронных зерен высокоупорядоченного графита, вероятнее всего, связано с быстрой кристаллизацией графита из высокоплотного C–O–H-флюида. eng: An inclusion of graphite in zircon from the diamond- and tourmaline-bearing rocks of the Kokchetav massif (Northern Kazakhstan) has been studied in details. The inclusion, associated with the diamond crystals, has been identified within the marginal part of the zircon grain. An obtained Raman spectrum of the graphite inclusion is characterized by the presence of an intense band at 1350 cm^–1, which is indicative for the high degree of disorder of its structure. An investigation of this inclusion with using of the transmission electron microscopy (TEM) allowed identifying two randomly oriented high-ordered submicron grains of graphite without relics of diamond. Thus, the presence of the intense band at 1350 cm^–1 in the Raman spectra of graphite is not a necessary evidence of its low degree of crystallinity and particularly its formation as a result of graphitization of diamond. The derivation of the polycrystalline aggregates, consisting of the high-ordered submicron grains of graphite, might have been related to the fast crystallization from the high-density C–O–H fluid.
Ключевые слова:	циркон; просвечивающая электронная микроскопия; калийсодержащий турмалин; графит; включения; алмаз; zircon; transmission electron microscopy; K-bearing tourmaline; graphite; inclusion; diamond; Кокчетавский массив;
Издано:	2021
Физ. характеристика:	с.49-54
Цитирование:	1. Добрецов Н.Л., Соболев В.С., Соболев Н.В., Хлестов В.В. Фации регионального метаморфизма высоких давлений. Москва: Недра, 1974. 328 с. 2. Korsakov A.V., Perraki M., Zedgenizov D.A., Bindi L., Vandenabeele P., Suzuki A., Kagi H. Diamond–graphite Relationships in Ultrahigh-pressure Metamorphic Rocks from the Kokchetav Massif, Northern Kazakhstan // Journal of Petrology. 2010. V. 51. P. 763–783. 3. Buseck P.R., Beyssac O. From Organic Matter to Graphite: Graphitization // Elements. 2014. V. 10. № 6. P. 421–426. 4. Beyssac O., Goffé B., Chopin C., Rouzaud J.N. Raman Spectra of Carbonaceous Material in Metasediments: A New Geothermometer // Journal of Metamorphic Geology. 2002. V. 20. № 9. P. 859–871. 5. Shimizu R., Ogasawara Y. Diversity of Potassium-bearing Tourmalines in Diamondiferous Kokchetav UHP Metamorphic Rocks: A Geochemical Recorder from Peak to Retrograde Metamorphic Stages // Journal of Asian Earth Sciences. 2013. V. 63. P. 39–55. 6. Михайленко Д.С., Щепетова О.В., Мусияченко К.А., Корсаков А.В., Охфуджи Х., Пеков И.В. Новые данные о взаимоотношениях графита и алмаза в гнейсах Кокчетавского массива (Северный Казахстан) // ДАН. 2018. Т. 480. № 6. С. 713–716. 7. Musiyachenko K.A., Korsakov A.V., Shimizu R., Zelenovskiy P.S., Shur V.Y. New Insights on Raman Spectrum of K-bearing Tourmaline // Journal of Raman Spectroscopy. 2020. V. 51. P. 1415–1424. 8. Shchepetova O.V., Korsakov A., Mikhailenko D., Zelenovskiy P., Shur V., Ohfuji H. Forbidden Mineral Assemblage Coesite-disordered Graphite in Diamond-bearing Kyanite Gneisses (Kokchetav Massif) // Journal of Raman Spectroscopy. 2017. V. 48. P. 1606–1612. 9. Rezvukhina O.V., Korsakov A.V., Rezvukhin D.I., Zamyatin D.A., Zelenovskiy P.S., Greshnyakov E.D., Shur V.Y. A Combined Raman spectroscopy, Cathodoluminescence, and Electron Backscatter Diffraction Study of Kyanite Porphyroblasts from Diamondiferous and Diamond-free Metamorphic Rocks (Kokchetav Massif) // Journal of Raman Spectroscopy. 2020. V. 51. P. 1425–1437. 10. Mikhailenko D.S., Korsakov A.V., Zelenovskiy P.S., Golovin A.V. Graphite-Diamond Relations in Mantle Rocks: Evidence from an Eclogitic Xenolith from the Udachnaya Kimberlite (Siberian Craton) // American Mineralogist. 2016. V. 101. P. 2155–2167. 11. Beyssac O., Brunet F., Petitet J.-P., Goffé B., Rouzaud J.-N. Experimental Study of the Microtextural and Structural Transformations of Carbonaceous Materials under Pressure and Temperature // European Journal of Mineralogy. 2003. V. 15. P. 937–951. 12. Leech M., Ernst W.G. Graphite Pseudomorphs after Diamond? A Carbon Isotope and Spectroscopic Study of Graphite Cuboids from the Maksyutov Complex, South Ural Mountains, Russia // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1998. V. 62. № 12. P. 2143–2154. 13. Korsakov A.V., Zhimulev E.I., Mikhailenko D.S., Demin S.P., Kozmenko O.A. Graphite Pseudomorphs after Diamonds: An Experimental Study of Graphite Morphology and the Role of H2O in the Graphitisation Process // Lithos. 2015. T. 236. C. 16-26. 14. O’Bannon E., Xia G., Shi F., Wirth R., King R.A., Dobrzhinetskaya L. The Transformation of Diamond to Graphite: Experiments Reveal the Presence of an Intermediate Linear Carbon Phase // Diamond and Related Materials. 2020. 107876. 15. Korsakov A.V., Rezvukhina O.V., Jaszczak J.A., Rezvukhin D.I., Mikhailenko D.S. Natural Graphite Cuboids // Minerals. 2019. № 9(2). P. 110. 16. Dobrzhinetskaya L.F., Wirth R., Green H.W., Schreiber A., O’Bannon E. First Find of Polycrystalline Diamond in Ultrahigh-pressure Metamorphic Terrane of Erzgebirge, Germany // Journal of Metamorphic Geology. 2013. V. 31. № 1. P. 5–18. 17. Ishida H., Ogasawara Y., Ohsumi K., Saito A. Two Stage Growth of Microdiamond in UHP Dolomite Marble from Kokchetav Massif, Kazakhstan // Journal of Metamorphic Geology. 2003. V. 21. № 6. P. 515–522. 18. Huizenga J.M. Thermodynamic Modelling of a Cooling C–O–H Fluid–graphite System: Implications for Hydrothermal Graphite Precipitation // Mineralium Deposita. 2011. V. 46. № 1. P. 23–33. 19. Hermann J., Spandler C., Hack A., Korsakov A.V. Aqueous Fluids and Hydrous Melts in High-pressure and Ultra-high Pressure Rocks: Implications for Element Transfer in Subduction Zones // Lithos. 2006. V. 92. № 3–4. P. 399–417. 20. Mikhno A.O., Musiyachenko K.A., Shchepetova O.V., Korsakov A.V., Rashchenko S.V. CO₂-bearing Fluid Inclusions Associated with Diamonds in Zircon from the UHP Kokchetav Gneisses // Journal of Raman Spectroscopy. 2017 V. 48. № 11. P. 1566–1573.