Согласно теории сложнодифференцированного зонального строения верхней мантии, наиболее высокие слои мантии представ­лены магнезиальными ультраосновными породами зоны шпинелевых и гранатовых перидотитов), на больших глубинах преобла­дают гранат-ильменитовые ультрабазиты. Отношение Mg/(Mg + Ca) и содержание алюминия в орто- и клинопироксенах указывают на следующие термодинамические условия образования этих глубин­ных пород: для магнезиальных ультрабазитов t = 850-1000° С и Р = 32-40 кбар; для гранат-ильменитовых ультрабазитов t = 1000-1250° С и Р>50 кбар (Владимиров и др., 1976). Эклоги­ты чередуются с породами ультраосновного состава, но имеют подчиненное распространение. Н. В. Соболев (1974) установил нижний температурный предел для фаций алмазоносных пород 1150° С, а верхний предел – 1400 °С или немного больше.

Изучение глубинных пород показало, что газовые флюиды иг­рают главную роль при образовании алмазов в верхней мантии.

Мелтон и Джиардини (Melton and Giardini, 1974, 1975) получили довольно интересные данные по газовым включениям в кристаллах алмаза. Газовые компоненты, установленные в алмазах (Н2О, СО, СО2, О2, Н2, СН4, С2Н4, N2, C2H5OH, С3Н6 и Аг) привели этих ав­торов к заключению, что рост алмазов мог включать механизм газово-жидких реакций. Они предположили протекание следующих реакций.

С + О2 ←→ СО2                              Н2 + СО2 ←→ Н2О + СО

Н2 + ½ O2 ←→ H2O             4Н2 + СО2 ←→ СН4 + 2Н2О

С + ½ O2 ←→ CO                CH4 + СО ←→ Н2О + Н2 + С (алмаз).

С + 2Н2 ←→ СН4

Если допустить, что алмазы могут расти из газовой среды на имеющихся кристаллах-зародышах, то становится вполне объяс­нимым образование алмазов с оболочкой (coated diamonds). Дей­ствительно, алмазы этого типа представлены кристаллами различ­ных разновидностей (как монокристаллы, так и поликристалличе­скими агрегатами), вокруг которых наросла алмазная оболочка специфической текстуры, содержащая многочисленные включения (которые могут быть преимущественно газовыми). Благодаря при­сутствию этих включений, оболочка является мутной, полупрозрач­ной или непрозрачной. Что же касается обычных разновидностей кристаллов алмаза, они образуются совместно с минералами глу­бинных пород, включения которых встречаются в этих алмазах. Выяснение процесса минераллообразования в верхней мантии и образование глубинных пород должно пролить больше света на образование в них кристаллов алмаза.

На основании данных, получаемых при изучении кристаллов ал­маза, мы имели возможность придти к изложенным выше заклю­чениям о месте кристаллизации алмазов и о различных эпигенети­ческих процессах (пластическая деформация, окисление), которых проявлялись после образования алмазов и воздействовали на ид морфологию и свойства (эпигенетическая окраска, вызванная пла­стической деформацией и другие свойства, обусловленные дефек­тами, возникающими при пластической деформации).

Парагенезис алмазов вполне определенно указывает на то, что алмаз в кимберлитах является полигенным минералом с хорошо проявляющимся типоморфизмом, что иллюстрирует образование многих разновидностей кристаллов и поликристалллических агре­гатов; каждая разновидность может быть связана со своим типом мантийных пород, образовавшихся в специфических условиях.

[1] Впервые стюарит (stewartite) был выведен Дж. Сэттоном (Sutton, 1928)

1 Естественно, что при создании кристалломорфогенетической классификации округлые и плоскогранные кристаллы должны выделяться в разные группы. Такая классификация была предложена, например, А.А. Кухаренко (1954), которым выделены формы роста, растворения, коррозии и регенерации.

[2] Более детально морфологические особенности форм роста и растворения различных разновидностей кристаллов описываются в главе V.

1 Материалы из коллекции Минералогического музея им. А.Е. Ферсмана АН СССР.

1 Этот вопрос рассматривается в главе X.

1 Линии скольжения, наблюдаемые на кристаллах алмаза, ранее большинством исследователей объяснялись как двойниковые швы полисинтетических двойников по плоскостям {111}. Этот вопрос подробно рассматривается при описании явления пластической деформации в кристаллах алмаза (гл. VI)

1 Ранее опубликована работа В. В. Ковальского и Н. В. Черского (Геология и геофизика, № 9, 1972), в которой сообщается, что значение ∆ 13C  в исследован­ных ими окрашенных кристаллах алмаза из Якутии колеблется от —0,5 до —3,23%. Эти данные настолько отличаются от результатов большого числа анализов, выполненных различными исследователями, что без статистического подтверждения делать на их основе какие-либо выводы нам представляется пока преждевременным.

1 В последнее время система линий поглощения, обозначаемая N3 или 415, объ­ясняется дефектом в структуре алмаза, образованным тремя атомами азота и вакансией (N3V), а не донорно-акцепторной парой азот+алюминий (N—A1).

1 Более полный список работ, опубликованных к началу XX в., в которых имеют­ся описания кристаллов алмаза, приведен в исторической части монографии А. Е. Ферсмана и В. Гольдшмидта «Алмаз» (1911 г.). См. также А.Е.Ферсман (1955).

1 А. Е. Ф ер с м а н.  Кристаллография алмаза, 1955.

1 Позднее было установлено, что для измерения округлых форм растворения ра­циональнее использовать фотогониометрию (Мокиевский, Шафрановский, 1955; Митрофанова, 1956).

1 Главнейшие формы: тригон-триоктаэдры {221}, {887}, {443}, {776}, {554}, {331}, {665} и тетрагон-триоктаэдры {112}, {223}, {335}, {334}.

1 Указанные авторы считают, что такие акцессорные пирамидки на гранях {111} образуются в процессе роста.

1 В литературе отмечалось, что имелся алмаз кроваво-красного цвета (Пыляев, 1896), однако нам такой окраски кристаллы алмаза не встречались ни разу, несмотря яа огромный, просмотренный материал; не описывались красные ал­мазы и другими исследователями. Очевидно, эта окраска алмаза исключитель­но редкая, если действительно описываемый Пыляевым камень являлся брил­лиантом.

1 В последние годы система линий поглощения N3 или 415 объясняется дефектом в структуре алмаза, образованным тремя атомами азота и вакансией, а не акцепторно-донорной парой азот + алюминий [N—А1].

1 Указаны веса ограненных кристаллов в каратах. Следует учитывать, что при. огранке теряется ие менее 50% первоначального веса камня.

1 Подробные сведения о нахождении алмазов в зарубежных странах содержатся в ряде работ (Трофимов, 1947, 1963, 1967; Соболев, 1951; Ружицкий, Скульский, 1971 и др.)

1 В последние годы опубликованы работы (Melton, Giardini, 1974, 1975) об обна­ружении газовых включений в кристаллах алмаза. Данные о составе газовых включений приводятся в гл. X при рассмотрении генезиса алмазов в кимбер­литах.

1 Наиболее точно кривая плавления графита до 60 кбар была изучена Н. С. Фа­теевой и Л. Ф. Верещагиным (1963, 1968).

1 W. G. Eversole. U. S. Patents N 3, 030. 187 and 3. 030. 188  1962.


назад