Минералогия минералы и парагенезисы минералов

Вид материала

Документы

Содержание Внешняя и внутренняя морфология алмазовиз россыпей Заира неустановленного генезиса Иванов П.Н, Иванов А.Н. Дополнительные азотные дефектыв алмазах Среднего Тимана и других регионов России Исаенко С.И. Additional nitrogen defects in diamonds of Middle Timan and other regions of Russia

Подобный материал:

• Лекции по генетической минералогии проф. Э. М. Спиридонов генетическая минералогия., 1254.63kb.
• Урок географии в 6 классе по теме «Минералы и горные породы», 63.09kb.
• 2. Состав Земной коры. Минералы и горные породы, 96.51kb.
• Реферат Отчет 16 с., 1 ч., 8 рис., 0 табл, 76.77kb.
• Ионная имплантация минералов и их синтетических аналогов 25. 00. 05 минералогия, кристаллография, 422.2kb.
• Тема: Горные породы и минералы, 70.14kb.
• Учебной дисциплине «Минералогия и петрография» для специальностей 130103 Геофизические, 10.49kb.
• Технологическая карта изучения курса "Геология и охрана недр", Iсеместр 1999-2000, 122.92kb.
• Тема: Минералы и горные породы, 19.13kb.
• Краткое содержание лекций по курсу «Минералогия и геохимия», 491.68kb.

Внешняя и внутренняя морфология алмазов
из россыпей Заира неустановленного генезиса

Иванов П.Н, Иванов А.Н.

МГУ, г. Москва, Россия , pxivanov@yandex.ru

Объектом данного исследования являлись природные алмазы из россыпных месторождений Заира. В процессе исследования применялись: микроскопические методы, растровая электронная микроскопия, рентгеновская томография, ИК-спектроскопия, цветная катодолюминесценция.

В результате изучения морфологии Заирских алмазов было установлено, что наиболее характерной формой кристаллов является куб или комбинационный многогранник куб+октаэдр+ромбододекаэдр с доминирующим развитием граней куба. Также характерным является отсутствие на гранях гладких участков, что обусловлено сложным механизмом образования исследуемых кристаллов. Алмазное вещество поверхности кристаллов в большинстве случаев непрозрачно вследствие большого количества микровключений.

Все изученные алмазы содержат структурную примесь азота в виде А- и В1-дефектов. Кроме этих двух типов центров, азот входит в структуру алмаза в виде С и В2-центров. В2-центры определены только в кристаллах, центральная зона которых представляет собой прозрачный, бесцветный октаэдр. Кроме азотных центров по результатам ИК-спектроскопии в алмазах было выявлено присутствие молекулярной воды и карбонатов. Также проявляются пики, ответственные за поглощение С-Н связей в структуре алмаза.

По картинам ЦКЛ кристаллы алмаза изучаемой коллекции были разделены на две группы: имеющие центральную область октаэдрического и кубического габитуса.

В истории развития кристаллов было выделено несколько этапов, в течение которых алмаз кристаллизовался или подвергался растворению. По характеру зонально-секториального внутреннего строения кристаллов, отражающего историю их роста, было выявлено: рост центральной части происходил в условиях, близких к равновесным, а нарастание оболочки — в резко неравновесных условиях, приводящих к реализации нормального механизма роста и появлению криволинейной зональности. Заключительный этап формирования кристаллов характеризуется интенсивным растворением, о чем свидетельствует наличие на их поверхности многочисленных фигур травления.

В результате выявлено неоднородное распределение физико-химических свойств в объеме кристалла. Выделяются две разновидности алмаза с резко различающимися свойствами: алмаз, слагающий центральную часть кристаллов — прозрачный, бесцветный октаэдр, и алмаз периферийной области, образующий мутную, непрозрачную оболочку. Кристаллы алмаза первого типа, по-видимому, относятся к I разновидности по классификации Орлова и к типу Iв по физической классификации. Алмазное вещество оболочек можно отнести к III разновидности по классификации Орлова.

На основании проведенных исследований предложен механизм образования исследуемых кристаллов.

Дополнительные азотные дефекты
в алмазах Среднего Тимана и других регионов России

Исаенко С.И. 

Институт геологии Коми НЦ УрО РАН,
г. Сыктывкар, Россия, isaenko@geo.komisc.ru

Isaenko S.I.  Additional nitrogen defects in diamonds of Middle Timan and other regions of Russia. (Institute of Geology of Komi SC of Ural Division of RAN, Syktyvkar, Russia). The information about concentrations of N3-defects and specific composition of impurity additional nitrogen defects of nature diamonds from Ichet’ju placer (Middle Timan region), from placer of Krasnovisherskiy district (Permskaya region), from kimberlite pipes in the name of M.V. Lomonosov (Arhangelskiy region) and in the name of 23 Party Congress of KPSU (Saha region) are presented. The distinction of studied diamonds by character of distribution of N3-defects and by frequency of systems of nitrogen defects — N3, H3, H4, S1 are shown. Based on results of experiments and statistical data handling it is proposed that H4-system can be an indicator of postcrystallization transformation of diamonds.

По спектрам оптического поглощения (диапазон 330–780 нм) были оценены концентрации азотных N3-дефектов кристаллов алмазов из разных месторождений: месторождения Ичетъю Среднего Тимана, из россыпей Красновишерского района Пермской области, из кимберлитовых трубок им. М.В. Ломоносова Архангельской области и им. ХХIII Партсъезда КПСС Республики Саха-Якутия. Анализ спектров фотолюминесценции (80 К) изученных образцов позволил выявить системы азотных дефектов, таких как N3, H3, H4, S1, с соответствующими бесфононными линиями 415,2, 503,2, 495,8, 503,4 нм.

Для тиманских алмазов характерны концентрации N3-дефектов, варьирующие в диапазоне 0,0–7,810¹⁷см^–3 при среднем значении по выборке — 1,810¹⁷см^–3. Алмазы этого месторождения отличаются полимодальным распределением, что проявляется в наличии нескольких максимумов уровней концентраций N3-дефектов (рис., а). В якутских алмазах наблюдаются самые низкие концентрации N3-дефектов из всех изученных выборок при одномодальном распределении. Концентрации N3-дефектов находятся в диапазоне 0,005–2,610¹⁷см^–3 при среднем значении 0,410¹⁷см^–3, что ниже на порядок по сравнению с кристаллами алмазов других выборок (рис., б). Для архангельских алмазов значения концентраций N3-дефектов следующие: 0–4,310¹⁷см^–3 при среднем по выборке — 1,210¹⁷см^–3 (рис., в). Уровни концентрирования N3-дефектов в красновишерских алмазах района находятся в диапазоне 0,2–4,310¹⁷см^–3 при среднем по выборке — 1,310¹⁷см^–3 (рис., г).

Рассмотрение представленных выборок на предмет встречаемости систем азотных дефектов (см. табл.), выявленных в спектрах фотолюминесценции, позволяет отметить следующее. В алмазах из заведомо кимберлитовых диатрем — архангельских и якутских, встречаются S1-дефекты, которые не отмечены у тиманских и пермских алмазов. Н4-система, напротив, ни разу не была обнаружена в спектрах фотолюминесценции алмазов из трубки им. М.В. Ломоносова и трубки им. XXIII Партсъезда КПСС, зато отмечалась в алмазах Ичетъю и Перьми.

Р
Рис. Характер распределения N3-дефектов в кристаллах алмазов (n — количество образцов): а — со Среднего Тимана, б — из Республики Саха, в — из Архангельской области, г — из Пермской области

Fig. The character of distribution of N3-defects in crystals of diamonds (n — number of studied diamonds) а — from Middle Timan region, б — from Saha republic, в — from Arhangelskiy region, г — from Krasnovisherskiy region
анее нами неоднократно [1, 2, 3] сообщалось об эпигенетическом происхождении Н4-дефектов и их связи с радиационным облучением кристаллов алмазов в россыпи Ичетъю. Присутствие Н4-системы в спектрах фотолюминесценции вышеупомянутых кристаллов может указывать на то, что россыпные алмазы по отношению к кимберлитовым претерпели более значительные гипергенные преобразования. Таким образом, Н4-система может служить индикатором посткристаллизационных преобразований.

Таблица

Насыщенность N3-дефектами и специализированность спектров фотолюминесценции (80 К) алмазов по видовому составу дефектов
The saturation by N3-defects and division of spectra of photoluminescence (80 K) of diamonds by specifical composition of defects

Месторождение	Кол-во образцов	Диапазоны (вверху) и средние (внизу) концентраций N3-дефектов, 1017см–3	Частота встречаемости систем азотных дефектов, %
			N3	H3	H4	S1
Ичетъю	99		93	27	12	0
Трубка им. ХХIII Партсъезда КПСС	33		100	3	0	9
Трубка им. М.В. Ломоносова	16		63	19	0	19
Красновишерские россыпи	14		100	21	7	0

Литература: 1. Лютоев В.П., Глухов Ю.В., Исаенко С.И. Эпигенные азотные дефекты и металлические пленки на поверхности алмазов Среднего Тимана // Докл. РАН, 2000. Т. 375. № 2. С. 229–232. 2. Лютоев В.П., Глухов Ю.В., Исаенко С.И. Радиогенные Н4-дефекты как признак эпигенного внемантийного происхождения металлических пленок на поверхности алмазов Среднего Тимана // Алмазы и алмазоносностьи Тимано-Уральского региона. Сыктывкар: Геопринт, 2001. С. 153–155. 3. Isaenko S.I., Glukhov Y.V., Lutoev V.P. Structural H4-defects with Indications of Radiation Genesis // Abstracts of “Mineralogy and Spectroscopy: 4th European Conference”, Paris, France / Bull.Liaison S.F.M.C, v.13, p.81–82.