Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. В настоящее время вопрос о генезисе природных алмазов остается дискуссионным. Многочисленные гипотезы о происхождении алмазов сводятся к решению таких проблем, как место, среда кристаллизации и источник углерода для образования алмазов.
Информацию об истории формирования алмазов несет их внутреннее строение. Исследование ростовых деталей алмазов позволяет делать выводы о механизме роста, условиях кристаллизации алмазов. Так, на основании изучения внутренней морфологии природных алмазов различными методами было установлено, что алмазы могут формироваться в несколько стадий.
Изотопный состав углерода алмазов позволяет судить об источнике углерода. Было показано, что большая часть алмазов характеризуется узким диапазоном колебаний о С: от - 2 до - 9%., что соответствует изотопному составу основных эндогенных форм углерода. Однако, в целом изотопный состав углерода колеблется в гораздо более широких пределах. Оказалось, что все случаи аномального обогашения и обеднения алмазов легким изотопом углерода связаны с кристаллами. содержащими включения эклогнтового парагенезиса. По одной из моделей кристаллизация алмазов с включениями эклогитового парагенезиса происходит с участием корового углерода вследствие процессов субдукции.
По модели, предложенной Э.М.Галимовым, фракционирование изотопов углерода может происходить в процессе движения в мантии потока углеродсодержащего флюида, из которого кристаллизуются алмазы. Одновременно с изменением изотопного состава в процессе эволюции флюида происходит преобразование ультраосновной магмы в основную.
Комплексный подход к изучению особенностей внутреннего строения, внутрикристаллического распределения ивотопов углерода, состава минеральных включений в алмазе позволит подробнее раскрыть сложный механизм алмазообрааования, проследить за кристаллизацией алмаза в процессе его эволюции: изменения его изотопного состава, механизма формирования, химизма среды кристаллизации.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. 1. Изучение внутреннего строения алмазов I - IY минералогических разновидностей с применением метода цветной катодолшинесцентной растровой электронной микроскопии (ЦКЛ -
рао.
-
Изучение характера вкутрикристаллического распределения изотопов углерода в алмазах с различным внутренним строением.
-
Изучение внутрикристаллического распределения изотопов углерода в алмазах, содержащих включения ультраосновного и зклогитоБого парагенезиса.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые изучена представительная коллекция
природных алмазов с применением комплекса таких методов, как ЦКЛ
РЭМ, микрорентгеноспектральный анализ включений,
ИК-спектрофотометрня, фотолюминесценция, изотопный анализ
(внутрикристаллшеское распределение изотопов углерода) и др.
При помощи метода ЦКЛ - РЭМ детально изучено внутреннее строение алмазов с криволинейной зональностью и округлыми ядрами, наблюдаемыми в I и IY разновидности кристаллов.' В алмазах с округлой зональностью впервые были обнаружены элементы внутреннего ртроения, названные нами дендритоподобными стрелами.
Впервые были изучены алмазы II разновидности с применением метода ЦКЛ - РЭМ. В алмазах III разновидности было детально
изучено внутреннее строение центральной зоны , не выявляемое с достаточной четкостью при исследовании другими методами. С помощью метода ЦКЛ - РЭМ установлено сложное строение оболочки IY разновидности, обусловленное неоднородным распределением примесей, отличных от азота.
На основании полученных и литературных данных была предложена классификация внутренних структур алмазов по механизмам роста.
Впервые проводилось изучение внутрикристаллического распределения изотопов углерода не по отдельным профилям, а по всей площади алмазных сечений, а в отдельных случаях - по всему объему кристалла.
На обширном материале получены новые данные по распределению изотопов углерода в алмазах, представляющих различные типы внутренних струкрур, а также содержащих включения ультраосновного и эклогитового парагенезисов.
Впервые исследован изотопный состав углерода алмазов с криволинейной зональностью и округлыми ядрами. Установлен особый характер распределения изотопов углерода в алмазах этого типа.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ. Исследование внутреннего строения визуально однородных, прозрачных алмазов показало, что такие кристаллы могут иметь неоднородное строение, обусловленное действием различных механизмов роста, неравномерным распределением примесных центров.
Эти данные следует использовать при обработке алмазов в бриллианты, так как неоднородное строение кристаллов может влиять на изменение цветовых характеристик получаемых бриллиантов. Результаты работы по влиянию внутреннего строения алмазов ьа качество получаемых бриллиантов отражены :а отчете
"Исследование влияния характеристик исходного сырья и режимов обработки на цвет бриллиантов" (N гос. регистрации 89.028.080), в разработке которого автор принимал непосредственное участие.