E-Book Overview
Статья. Известия ВУЗов. Геология и разведка. — 2006. — №2 . — С. 8–14.
На базе экспериментальных исследований и теоретических расчетов показано, что синтез алмаза и графита из метана осуществляется без применения высоких давлений и практически при одних и тех же температурах, однако, мгновенный нагрев метана приводит к росту алмаза, а пиролиз метана к образованию графита. На основе этого предложены гипотезы происхождения алмазов в метеоритах, метаморфических и кимберлитовых породах и на конкретных примерах показано, что эти гипотезы имеют реальную геологическую основу, могут объяснить многие вопросы генезиса алмаза и быть полезными при поиске месторождений алмаза.
E-Book Content
УДК 549.211; 549.621.14; 552.48; 323.6 В.К. ГАРАНИН, С.В. ДИГОНСКИЙ, Г.П. КУДРЯВЦЕВА
МОДЕЛЬ ОБРАЗОВАНИЯ ПРИРОДНОГО АЛМАЗА В АСПЕКТЕ ЕГО СИНТЕЗА Статья 2. Гипотезы образования алмаза в метеоритах, метаморфических породах и кимберлитах На основе экспериментальных исследований и теоретических расчетов показано, что синтез алмаза и графита из метана осуществляется без применения высоких давлений и практически при одних и тех же температурах, однако, мгновенный нагрев метана приводит к росту алмаза, а пиролиз метана − к образованию графита. На основе этого предложены гипотезы происхождения алмазов в метеоритах, метаморфических и кимберлитовых породах и на конкретных примерах показано, что эти гипотезы имеют реальную геологическую основу, могут объяснить многие вопросы генезиса алмаза и быть полезными при поиске месторождений алмаза. Происхождение алмазов в метеоритах Любые гипотезы образования алмаза в метеоритах путем превращения графита при сверхвысоком давлении никак не объясняют появление самого графита. В то же время метеориты, моментально раскаляющиеся до белого свечения при входе в плотные слои атмосферы, дают весьма наглядное представление о мгновенном нагреве вещества. Из описания алмазосодержащих каменных метеоритов следует, что алмаз образует парагенетические сростки с графитом, равномерно распределенные по объему метеоритов и расположенные между зернами силикатов. Отмечается, что алмаз и графит составляют 95−98%, а органическое вещество уреилитов, представленное углеводородами парафинового ряда − 2−5% от общего содержания углеродистого вещества. [4, 5]. Кроме того, уреилиты, в отличие от других типов ахондритов, характеризуются повышенными содержаниями водорода и метана, которые отмечены как в минералах, так и в межзерновом пространстве [19]. Можно допустить, что углеродистое вещество уреилитов изначально было представлено абиогенными предельными углеводородами. При повышении температуры метеорита, как и при искусственном синтезе, часть парафиновых углеводородов нагревается мгновенно с образованием алмаза, а другая часть − медленно, подвергаясь пиролизу с образованием графита. Сходные условия алмазообразования можно обнаружить в нодуле железного метеорита Каньон-Дьябло, также содержащего алмазы, графит и предельные углеводороды (рис.
1
1). Однако состав и распределение углеродистого вещества в железном метеорите, в отличие от уреилитов, характеризуется двумя особенностями: 1) ничтожное (несколько сотых долей процента) содержание остаточных предельных углеводородов, по сравнению с уреилитами. 2) специфическое расположение в нодуле кристаллов алмаза, основная масса которых сосредоточена на периферии нодуля непосредственно на границе с металлической фазой. Эти факты, как и парагенезис алмаза с графитом, логично объяснить газофазным образованием алмаза и графита за счет параллельно протекающих процессов мгновенного нагрева и пиролиза предельных углеводородов. Во-первых, более высокая теплопроводность железного метеорита, по сравнению с уреилитами, может обусловить интенсивный нагрев и полное превращение абиогенных углеводородов, содержащихся в нодуле, в алмаз и графит. Во-вторых, на границе с металлич