Особенности строения и состава гранатсодержащих образцов, синтезированных в системе с самарием при высоком давлении и температуре

Лин В.В.; Чепуров А.А; Жимулев Е.И

doi:10.14258/izvasu(2021)4-06

Инд. авторы:	Лин В.В., Чепуров А.А, Жимулев Е.И
Заглавие:	Особенности строения и состава гранатсодержащих образцов, синтезированных в системе с самарием при высоком давлении и температуре
Библ. ссылка:	Лин В.В., Чепуров А.А, Жимулев Е.И Особенности строения и состава гранатсодержащих образцов, синтезированных в системе с самарием при высоком давлении и температуре // Известия Алтайского государственного университета. - 2021. - № 4. - С.43-46. - ISSN 1561-9443. - EISSN 1561-9451.
Внешние системы:	DOI: 10.14258/izvasu(2021)4-06; РИНЦ: 46541659;
Реферат:	rus: Отличительной особенностью гранатов, ассоциирующих с алмазами, является наблюдаемое в них характерное содержание «легких» редкоземельных элементов. В работе были изучены гранатсодержащие образцы, полученные при высоком давлении и температуре в системе с добавлением самария (Sm). Эксперименты проведены на многопуансонном аппарате типа «разрезная сфера» (БАРС) при давлении 5 ГПа и температуре 1300 °С. Погрешность измерения давления и температуры составляла ± 0.2 ГПа и ± 25 °С. В результате экспериментов синтезированы зерна пиропа с содержанием CaO не выше 0.15 мас.%, Cr₂O₃ в интервале 3.61-7.55 мас.%. Гранаты характеризуются стабильной примесью Sm. Гранат содержит значительное количество включений оливина. Кристаллы синтезированной шпинели наблюдаются главным образом в межзерновом пространстве. Выполненное исследование демонстрирует, что при взаимодействии компонентов в системе серпентин - хромит - корунд - Sm происходит кристаллизация пиропового граната, формирующего достаточно крупные сростки отдельных зерен. В зернах граната наблюдается зональность, связанная с переносом компонентов флюидом в ходе эксперимента. Сделан вывод, что содержание Sm в гранате может существенно повышаться в зависимости от его содержания в системе. eng: A distinctive feature of garnets associated with diamonds is specific containing of “light” rare earth elements. In the paper, the garnet-containing samples obtained at high pressure and high temperature in the system introduced with samarium (Sm) are studied. The experiments are carried out using a multianvil high-pressure apparatus of the “split-sphere” type (BARS) at a pressure of 5 GPa and a temperature of 1300 °С. The accuracy of measuring the pressure and temperature is ± 0.2 GPa и ± 25 °С, respectively. As a result, pyrope grains are synthesized with a CaO content no higher than 0.15 wt.% and Cr₂O₃ concentration within the range of 3.61-7.55 wt.%. The garnets are characterized by the stable presence of an impurity in the form of the Sm constituent. The garnets contain a significant amount of olivine inclusions. Crystals of the synthesized spinel are observed mainly in the interstices. This study demonstrates that the interaction of the components in the serpentine - chromite - corundum - Sm system leads to the crystallization of pyrope garnet, which forms large intergrowths of individual grains. The zoning observed in garnet is due to the transfer of components by fluid during the experiment. It is concluded that the Sm content in garnet can significantly increase depending on its content in the system.
Ключевые слова:	эксперимент; Sm; гранат; high pressure; experiment; garnet; высокое давление;
Издано:	2021
Физ. характеристика:	с.43-46
Цитирование:	1. Sobolev N.V, Lavrent'ev Yu.G., Pokhilenko N.P., Usova L.V Chrome-rich garnets from the kimberlites of Yakutia and their parageneses // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1973. Vol. 40. DOI: 10.1007/BF00371762. 2. Shimizu N., Sobolev N.V. Young peridotitic diamonds from the Mir kimberlite pipe // Nature. 1995. Vol. 375. DOI: 10.1038/375394a0. 3. Stachel T., Aulbach S., Brey G.P., Harris J.W, Leost I., Tappert R., Viljoen K.S. The trace element composition of silicate inclusions in diamonds: a review // Lithos. 2004. Vol. 77 (1-4). DOI: 10.1016/j.lithos.2004.03.027. 4. Malinovsky Yu., Doroshev A. M., Ran E. N. Stability of Cr-bearing garnets of the pyrope-knorringite series; in Experimental Studies in Mineralogy (1974-1975), Ed. by V.S. Sobolev and A.A. Godovikov. Novosibirsk, 1975. 5. Girnis A.V., Brey G.P. Garnet-spinel-olivine-ortho-pyroxene equilibria in the FeO-MgO-Al2O3-SiO2-Cr2O3 system: II Thermodynamic analysis // European Journal of Mineralogy. 1999. Vol. 11. DOI: 10.1127/ejm/11/4/0619. 6. Zou Y., Irifune T. Phase relations in Mg3Cr2Si3O12 and formation of majoritic knorringite garnet at high pressure and high temperature // Journal of Mineralogical and Petrological Sciences. 2012. Vol. 107. DOI: 10.2465/jmps.120318. 7. Чепуров А.И., Томиленко А.А., Жимулёв Е.И., Сонин В.М., Чепуров А.А., Ковязин С.В., Тимина Т.Ю., Сурков Н.В. Консервация водного флюида во включениях в минералах и межзерновом пространстве при высоких Р-Т параметрах в процессе разложения антигорита // Геология и геофизика. 2012. Т. 53. № 3. 8. Ulmer P., Trommsdorff V. Serpentine stability to mantle depths and subduction-related magmatism // Science. 1995. Vol. 268. № 5212. DOI: 10.1126/science.268.5212.858. 9. Chepurov A.A., Dereppe J.M., Turkin A.I., Lin V.V. From subcalcic pyropes to uvarovites: experimental crystallization of Cr-rich garnets in ultramafic systems with presence of Ca-bearing hydrous fluid // Neues Jahrbuch fur Mineralogie. 2018. Vol. 195 (1). DOI: 10.1127/njma/2018/0084. 10. Carlson W.D., Gale J.D., Wright K. Incorporation of Y and REEs in aluminosilicate garnet: Energetics from atomistic simulation // American Mineralogist. 2014. Vol. 99. DOI: 10.2138/am.2014.4720.