WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |

ности линий донорного азота на 25%. Однозначного уплощение включений близко по ориентировке к толкования данный результат пока не имеет. Темпе- октаэдру). Все включения прозрачные. В поляризоратура отжига алмазов весьма далека от активации ванном свете изотропны, либо сквозь них просвечидиффузии примесного азота. Поэтому наблюдаемое вает собственное аномальное двупреломление матизменение концентрации донорного азота можно рицы. Размер включений в плоскости уплощения от попытаться объяснить через высокую концентрацию нескольких до 35 микрон, толщина их настолько собственных дефектов, которые обладают высокой мала, что разные части одного включения различаподвижностью при данной температуре. К таким ются по цвету, что связано, по всей видимости, с дефектам относятся, в частности, вакансии в раз- интерференционным эффектом (цвет тонких пленок личном зарядовом состоянии. Кроме того, при тем- [41]). Наряду с флюидом, во включениях часто сопературе 900оС существенной становится подвиж- держится темное вещество, являющиеся, по данным ность дивакансии, которая необратимо отжигается с КРС, графитом.

образованием сложных вакансионных цепочек. Не Криометрические исследования показали, что исключено, что при высокой плотности собствен- во всех флюидных включениях законсервирована ных дефектов в форме вакансий они эффективно высокоплотная жидкость. При охлаждении в криозахватываются донорным азотом, обусловливая его камере в диапазоне температур от –50оС до – 120оС трансформацию в более сложные азотно-вакан- происходит выпадение одной или нескольких тверсионные дефекты, не выражающиеся в спектрах дых фаз (метастабильный фазовый переход). По ЭПР. Потемнение кристаллов при отжиге связано, характеру твердых фаз можно выделить три типа возможно, с хрупкой релаксацией внутренних на- включений.

пряжений и графитизацией по микротрещинам, что Во включениях 1 типа последовательно вывообще характерно для алмазов V и VII разновидно- мерзают две твердые фазы. Вначале при температустей, как показывают наблюдения внутреннего ре около – 60оС вымораживается твердая фаза (фаза строения и данные КР-спектрометрии, изложенные А) в форме едва видимого ограненного пластинчаниже. того монокристалла. Охлаждение до –120оС оставшейся после выпадения фазы А жидкости приводит Комбинационное рассеяние света к выпадению фазы Б в форме одного или нескольВ спектрах КРС в первом порядке регистри- ких кристаллов, которые при легком нагревании руется интенсивная линия алмаза, расположенная перекристаллизовываются в один кристалл. Объем при 1331 см-1 [16] и характерная система, центриро- выпавших твердых фаз составляет около 50% (А ~ ванная в диапазоне 2400-2700 см-1 для двухфонон- 10%, Б ~ 40%). Дальнейшее охлаждение вплоть до – ной области [39]. Кроме того, в однофононной об- 196оС не приводит к гетерогенизации остаточной ласти обнаружены дополнительные широкие поло- жидкости или иным изменениям во включениях, что сы с максимумами при 1450 см-1 и 1580 см-1, харак- свидетельствует в высокой плотности законсервитерные только для темных областей в алмазе. Поло- рованных в них флюидов. Медленное нагревание са 1580 см-1 соответствует одной из активных в КРС препарата приводит сначала к плавлению фазы Б в мод колебаний кристаллического графита ((Е2g2)) интервале температур от –75оС до –60оС. При даль[40]. Ее ширина и положение оказываются чувстви- нейшем нагреве начинает плавиться фаза А, конечтельными к размерам микрочастиц графита и усло- ная температура ее плавления – 42оС. Близкие знавиям их образования. Полоса 1450 см-1 связывается чения температур плавления чистой СО2 и фазы Б с аморфной углеродной фазой со связью по sp2 и во включениях, а также характерные особенности широко используется при характеризации качества фазовых превращений при охлаждении и нагреваалмазных пленок. нии указывают на то, что фаза Б является твердой Таким образом, основным материалом, за- СО2. Высокая температура плавления, а также осополняющим закрытые трещины внутри кристалла и бенности поведения фазы А при охлаждении и наформирующим темные зоны, является аморфный гревании, позволяют предполагать, что она, скорее углерод и кристаллический графит. всего, является твердой фазой углеводородов. К сожалению, предельно малая толщина включений не Криометрические исследования позволила получить данные по составу углеводороВысокая дефектность кристаллов побудила к дов методом КРС.

поиску различного рода включений помимо графи- Во включениях II типа при охлаждении до та. При детальных оптических исследованиях пла- 120оС выпадают один или несколько кристаллов, стин, изготовленных из алмазов VII разновидности, которые при нагревании ведут себя аналогично фазе были обнаружены серии однофазных флюидных Б во включениях I типа. Удалось провести КРС анавключений. Анализ их конфигурации и ориентиров- лиз этой фазы, который показал присутствие в ней ки позволяет предполагать, что включения распо- азота. Поэтому плавление фазы Б при более низких ложены во внутренних трещинах, не сообщающихся температурах, чем чистая СО2 в этих включениях, а с поверхностью. Включения сильно уплощенные, также включениях типа I, обусловлено, поМинералогия, петрография, петрология видимому, влиянием присутствующего в них азота ностей мы использовали данные, заимствованные из [42]. Идентифицировать при этом СО2 оказалось литературных источников.

невозможным, т.к. характерную для нее область Плотность алмазов спектра закрывает чрезвычайно сильная линия алмаза (1331 см-1 ). Колебательные полосы КР-спектра, Высокая внутренняя трещиноватость алмазов характерные для СО2, Н2, СН4 и более высоких, чем обеих разновидностей, а также волокнистое строеметан, углеводородов в этих включениях не регист- ние, позволяют предполагать их пониженную плотрировались, не был также зарегистрирован спектр ность. В работе [8] приведены результаты измереводы. ния плотности этих алмазов пикнометрическим меВо включениях III типа при охлаждении до – тодом: для алмазов V разновидности плотность со110оС выпадает одна твердая фаза, которая может ставляет 3,503 г/см3 (среднее по 53 кристаллам), для занимать до 75-80% объема включения. Дальнейшее VII разновидности она колеблется в пределах 3,500охлаждение до –196оС не приводит к каким либо 3,508 г/см3. В то же время бесцветный октаэдр из изменениям во включении. По мере нагревания кимберлита (I разновидность) имеет плотность происходит плавление твердой фазы в диапазоне от 3,51543 г/см3, дефектный серовато- дымчатый окта–58оС до –36оС. Высокая температура плавления и эдр – 3,51510 г/см3, янтарно-желтый кубоид – 3,поведение при охлаждении и нагревании свидетель- г/см3; алмазы с оболочками (coated diamonds) – (IV ствуют о том, что эта фаза не может быть углеки- разновидность) имеют более низкую плотность – слотой. По криометрическим и оптическим характе- 3,51067 – 3,51455 г/см3, а фрагмент оболочки волокристикам эта фаза близка к фазе А во включениях нистого строения – 3,50869 г/см3; баллас черного первого типа. Отличие в температуре плавления цвета (Урал) имеет плотность 3,50884 г/см3 (все опобусловлено, вероятно, различным количеством ределения выполнены флотационным методом присутствующего во включениях азота, который методом термоградиентной трубки) [45].

может оказывать влияние на плавление не только Как видим, в этом ряду плотность падает по твердой углекислоты, по и твердых углеводородов. мере роста дефектности кристаллической решетки.

К сожалению, из-за малой толщины включений не Алмазы V и VII разновидностей находятся в нижней удалось применить КРС - анализ для идентифика- части этого ряда и сопоставимы по плотности лишь ции содержимого включений. с балласами, имеющими самую несовершенную Наблюдения показывают, что включения II и структуру. Меньшая плотность зафиксирована лишь III типов расположены, как правило, в пределах од- у карбонадо (Бразилия), имеющих пористую струкной трещины и образовались, скорее всего, в ре- туру – 3,4340 г/см3 [45].

зультате расшнуровывания включений I типа.

Изотопный состав углерода Таким образом, по данным криометрии и КРС Данные по изотопному анализу углерода состав флюидных включений представлен углекиалмазов из коллекции Амакинской экспедиции V и слотой, азотом и углеводородами.

VII разновидностей, наряду с прочими, опубликоваПараметр элементарной ячейки ны в работе Э.М.Галимова [19] и в диссертации одного из авторов данной работы [12]. Диапазон колеОпределение параметра кристаллической баний изотопного состава углерода 13С составил от ячейки алмаза методом порошка не дает необходи-24,16 ‰ до -19,09‰, среднее 13С по V разновидномой точности (единицу в пятом знаке после запясти составляет –22,21‰ (17 кристаллов), по VII разтой), а метод монокристаллической съемки крайне новидности - 20,88‰ (15 кристаллов). Следовательсложен, особенно для высокодефектных с блоковой но, 1 – изотопный состав углерода V и VII разноструктурой алмазов V и VII разновидностей, поэтовидностей алмазов идентичен и колеблется в узких му пока эти определения нами не сделаны. Однако пределах; 2 – углерод алмазов данных разновидномы попытались рассчитать этот параметр с учетом стей имеет значительно облегченный состав. В свотого, что на его величину значительное влияние в ей классификации алмазов по изотопному составу сторону повышения оказывает структурная примесь углерода Э.М.Галимов выделяет алмазы V и VII азота в форме А. По соотношениям, приведенным в разновидностей в отдельную группу, подчеркивая работах [43, 44], исходя из концентрации азота в тем самым ее генетическую специфику.

форме А в 700 ppm, расчетная величина параметра элементарной ячейки составила ао = 3,56696. Для Обсуждение результатов сравнения: алмазы с низким содержанием азота исследований имеют ао = 3,56683-3,56686, а максимальные величины этого параметра составляют 3,56725-3,56753 Одним из основных результатов исследова. Таким образом, расчеты позволяют предполагать ний является установление идентичности алмазов V повышенный параметр элементарной ячейки алма- и VII разновидностей по комплексу морфологичезов V и VII разновидностей. ских, структурных, физических особенностей, изоДля дополнительной характеристики типо- топного состава углерода. Различия заключаются морфных особенностей алмазов V и VII разновид- лишь в том, что V разновидность представлена моВестн. Воронеж. ун-та. Геология. 2000. Вып. 5(10).

нокристаллами, а VII – сростками, в связи с чем от- жена «торцами» разориентированных волокон росносится к категории алмазов «борт». Они оказались та.

разделенными благодаря формальному признаку, В целом анализируя проявления волокнистовведенному Ю.Л.Орловым в свою классификацию: го роста у алмазов различных разновидностей по разновидности с I по V представлены монокристал- классификации Ю.Л.Орлова с учетом изученных лами и их двойниками, с VI по XI – сростками и нами алмазов, можно наметить следующий морфополикристаллическими агрегатами. Результаты на- генетический ряд: алмазы в рубашках («coated ших исследований показали генетическую общность diamonds») (IV разновидность), у которых тангенциалмазов V и VII разновидностей. Поэтому мы пола- альный рост сменяется на заключительных стадиях гаем, что эти алмазы необходимо объединить в одну волокнистым, - сферокристаллы или «расщепленразновидность; чтобы не нарушать введенной ные кристаллы» с четко выраженными секторами Ю.Л.Орловым номенклатуры, ее можно обозначить роста, описанные в [46,47] – сферокристаллы без «разновидность V + VII».

секторов роста (V-VII разновидность) – балласы, не Следующим важным итогом исследований формирующие в процессе роста правильные многоявляется выявление специфичности комплекса изу- гранники и имеющие шаровидную форму, редко с ченных типоморфных особенностей алмазов V-VII плохо выраженным ромбододекаэдрическим габиразновидностей. Полученные результаты дают ос- тусом (VI разновидность). В этом ряду растет мощнование выделить ее в особый генетический тип, ность и степень некогерентности волокон, соответзначительно отличающийся от других разновидно- ственно падает кристаллографическая индивидуалистей алмазов, причем эти отличия по комплексу ти- зированность форм роста. По мнению Ю.О.Пунина, поморфных особенностей имеют детерминирован- волокнистый (расщепленный) рост минералов осуный, а не вероятностный характер. Соответственно, ществляется при большом пересыщении и высокой необходимо предполагать специфический характер скорости роста [48]; в отношении алмазов аналогичусловий образования этих алмазов. Результаты про- ной точки зрения придерживаются С.В.Титков и др.

веденных исследований позволяют высказать неко- [47], И.Сунагава [49] и ряд других авторов. Мы разторые суждения в отношении условий и среды кри- деляем данную точку зрения.

сталлизации алмазов V – VII разновидности.

Анализируя лауэграммы, мы отмечали высоМорфологические исследования показывают, кую степень деформированности кристаллической что формой роста алмазов данной разновидности решетки алмазов V-VII разновидности. Обычно таявляется октаэдр. Наличие морфологического ряда кие эффекты, как астеризм, диффузный характер «октаэдр - кристалл комбинационной формы - ром- лауэпятен, фрагментированность решетки объяснябододекадроид» связано, на наш взгляд, с более ются пластической деформацией кристаллов после поздними процессами травления алмазов в магмати- завершения роста [28]. Однако сам процесс волокческом расплаве, что согласуется с выводами нистого роста сферокристалла порождает дефектЮ.Л.Орлова [2,3]. Как показывают рентгеновские ность кристаллической решетки. Если алмазы в рутопограммы, рост алмазов осуществлялся путем башках дают лауэграмму, характерную для норразвития волокон из общего центра. Алмазы, вы- мального монокристалла с хорошим качеством лауросшие аналогичным образом, описаны у эпятен, сферокристаллы, изученные Ю.Л.Орловым Ю.Л.Орлова [46] и, со ссылкой на А.А.Шубникова, «... соответствуют лауэграммам, получаемым с моназваны «сферокристаллами»; к сожалению, не ука- нокристаллов» [46], то алмазы V-VII разновидности зан источник и тип алмазов.

демонстрируют уже высокий астеризм лауэпятен, Позднее близкие по структуре алмазы были блоковое строение и поликристаллическое строение описаны в работе [47], но со ссылкой на многочис- у кристаллов VII разновидности, а балласы – эксленные примеры подобного строения у других ми- тремальный астеризм, начало формирования дебанералов названы «расщепленными», при этом рабо- евских колец от огромного количества мелких сута Ю.Л.Орлова [46] не упоминается; также не указан биндивидов. В этом ряду растет степень дефектноисточник и тип алмазов. Однако в этих работах под- сти, связанная с условиями роста, параллельно черкивается наличие у алмазов секторов роста, каж- ухудшается качество рефлексов на лауэграммах.

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.