Кристаллизация алмаза при высоком давлении: относительная эффективность металл–графитовой и металл–карбонатной систем

Сонин В.М.; Томиленко А.А.; Жимулев Е.И; Бульбак Т.А.; Тимина Т.Ю.; Чепуров А.И.; Похиленко Н.П.

doi:10.31857/S268673972007018X

Инд. авторы:	Сонин В.М., Томиленко А.А., Жимулев Е.И, Бульбак Т.А., Тимина Т.Ю., Чепуров А.И., Похиленко Н.П.
Заглавие:	Кристаллизация алмаза при высоком давлении: относительная эффективность металл–графитовой и металл–карбонатной систем
Библ. ссылка:	Сонин В.М., Томиленко А.А., Жимулев Е.И, Бульбак Т.А., Тимина Т.Ю., Чепуров А.И., Похиленко Н.П. Кристаллизация алмаза при высоком давлении: относительная эффективность металл–графитовой и металл–карбонатной систем // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. - 2020. - Т.493. - № 1. - С.31-36. - ISSN 2686-7397.
Внешние системы:	DOI: 10.31857/S268673972007018X; РИНЦ: 43160405;
Реферат:	eng: The results on the interaction of the Fe–Ni melt with CaCO₃ and graphite at 5 GPa and 1400ºС under thermogradient conditions used in experiments on the growth of diamond on BARS high-pressure apparatuses are presented. The phase composition and component composition of the fluid were studied by gas chromatography-mass spectrometry captured by diamonds in the form of inclusions. Diamonds were synthesized from graphite. During the interaction of the Fe–Ni melt with CaCO₃, Ca–Fe oxides and (Fe, Ni)₃C carbide were formed. The stability of heavy hydrocarbons under realized conditions in the experiment was confirmed. It was established that the composition of the fluid in the synthesized diamonds is close to the composition of the fluid from inclusions of some of the natural diamonds. Nevertheless, it was concluded that crystallization of large diamonds under natural conditions is hardly possible due to the filling of the main crystallization volume with refractory oxide phases. rus: Приводятся результаты по взаимодействию Fe–Ni-расплава с СаСО₃ и графитом при 5.5 ГПа и 1400°С в термоградиентных условиях, использующихся в экспериментах по росту алмаза на аппаратах высокого давления БАРС. Исследован фазовый состав и компонентный состава флюида методом газовой хромато-масс-спектрометрии, захваченный алмазами в виде включений. Алмазы синтезированы из графита. При взаимодействии Fe–Ni-расплава с СаСО₃ образовались Са–Fe-оксиды и карбид (Fe, Ni)₃C. Экспериментально подтверждена стабильность тяжелых углеводородов в реализованных условиях. Установлено, что состав флюида в синтезированных алмазах близок к составу флюида из включений части природных алмазов. Тем не менее, сделан вывод, что кристаллизация крупных алмазов в естественных условиях вряд ли возможна вследствие заполнения основного кристаллизационного объема тугоплавкими оксидными фазами.
Ключевые слова:	fluid; carbonate; Fe-Ni melt; high pressure and high temperature; diamond; углеводороды; флюид; карбонаты; Fe-Ni-расплав; высокие давления и температуры; алмаз; hydrocarbons;
Издано:	2020
Физ. характеристика:	с.31-36
Цитирование:	1. Wentorf R.H., Bovenkerk H.P. // Astrophys. J. 1961. V. 134. № 3. P. 995–1005. 2. Akaishi M., Kanda H., Yamaoka S. // J. Cryst. Growth. 1990. V. 104. № 2. P. 578–581. 3. Smith E.M., Shirey S.B., Nestola F., et al. // Science. 2016. V. 35. P. 1403–1405. 4. Жимулев Е.И., Чепуров А.И., Синякова Е.Ф. и др. // Геохимия. 2012. Т. 50. № 3. С. 227–239. 5. Жимулев Е.И., Сонин В.М., Миронов А.М., Чепу-ров А.И. // Геохимия. 2016. Т. 54. № 5. С. 439–446. 6. Liu Y., Chen C., He D., Chen W. // Sci. China Earth. Sci. 2019. V. 62. № 11. P. 1764–1782. 7. Чепуров А.И., Сонин В.М., Жимулев Е.И. и др. // ДАН. 2011. Т. 441. № 6. С. 806–809. 8. Palyanov Y.N., Bataleva Y.V., Sokol A.G., et al., // PNAS. 2013. V. 110. P. 20408–20413. 9. Мартиросян Н.С., Литасов К.Д., Шацкий А.Ф., Отани Э. // Геология и геофизика. 2015. Т. 56. № 9. С. 1681–1692. 10. Martirosyan N.S., Litasov K.D., Shatskiy A., Ohtani E. // J. Mineral. Petrol. Sci. 2015. V. 110. P. 49–59. 11. Томиленко А.А., Бульбак Т.А., Чепуров А.И. и др. // ДАН. 2018. Т. 481. № 4. С. 422–425. 12. Томиленко А.А., Жимулев Е.И., Бульбак Т.А. и др. // ДАН. 2018. Т. 482. № 2. С. 204–208. 13. Томиленко А.А., Бульбак Т.А., Логвинова А.М. и др. // ДАН. 2018. Т. 481. № 3. С. 310–314. 14. Gromilov S., Chepurov A., Sonin V., et al., // J. Appl. Cryst. 2019. V. 52. P. 1378–1384. https://doi.org/10.1107/S1600576719013347 15. Kaminsky F. // Earth-Science Reviews. 2012. V. 110. P. 127–147.