Изотопы гелия в алмазах из метаморфических пород Кокчетавского массива тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 04.00.02, кандидат химических наук Плешаков, Андрей Михайлович

• Плешаков, Андрей Михайлович
• кандидат химических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат химических наук Плешаков, Андрей Михайлович

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Цели и задачи работы

Актуальность работы

Научная новизна

Практическая значимость

Фактический материал

Структура и объем работы

Апробация работы

Благодарности

Глава I. Современные представления о распространенности

изотопов гелия

1.1 История изотопной геохимии гелия

1.2 Изотопы гелия

1.3 Гелий в геосферах

1.4 Радиогенный гелий земных оболочек

Глава II Изотопный состав гелия в алмазах

и первичный гелий Земли

2.1 Вариации отношений 3Не/4Не в алмазах

2.2 Алмазы из метаморфических пород Кокчетавского массива

2.2.1 Геология района

2.2.2Морфология и свойства кокчетавских алмазов

и состав алмазоносных пород

Глава III Аппаратурное обеспечение масс-спектрометрического исследования изотопного состава гелия и других благородных газов в алмазах

3.1 Способы изотопного анализа гелия

3.2 Статический однокаскадный масс-спектрометр МИ1201ИГ

3.2.1 Аналитическая часть масс-спектрометра МИ1201ИГ

3.3 Регистрация ионов в счетном режиме

3.4 Система выделения, очистки и разделения благородных газов

е результаты и их обсуждение

таты изотопного анализа гелия кокчетавских алмазов

1Я низко- и высокотемпературных фракций)

;тав гелия алмазоносных метаморфических

вского массива

состав гелия в минеральных фазах, выделенных роксеновой породы методом селективного

Заключение

Список литературы

172

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Изотопы гелия в алмазах из метаморфических пород Кокчетавского массива»

ВВЕДЕНИЕ

Особое место элементов нулевой группы Периодической системы Д.И.Менделеева при исследовании происхождения и эволюции земного вещества определяется не только отсутствием у них химической активности, а следовательно, возможностью пренебрегать химическими процессами, но и тем, что изотопные вариации инертных газов, обусловленные радиоактивным распадом и ядерными реакциями, существенно превосходят изотопные вариации других элементов, контрастно фиксируя процессы эволюции вещества. Первенство в широте возможных вариаций изотопного состава принадлежит гелию. Различия масштабов генерации легкого и тяжелого изотопов гелия в ядерных процессах и его высокая миграционная способность позволяют особенно эффективно использовать этот элемент при изучении эволюции и строения геосфер.

Наблюдаемый исследователями широкий спектр вариаций изотопного состава гелия в земных образованиях является прямым следствием геологической эволюции, характеризующейся возрастающей дифференциацией вещества, все большего распространения минералов с более высокой степенью концентрации элементов.

Эволюция изотопного состава гелия Земли прошла по пути от изначально усредненного на момент формирования Земли до специфически дифференцированного изотопного состава гелия геосфер (а на макро- и микро уровне - пород и минералов). Гелий, содержащийся в различных природных образованиях, является сложной компонентной смесью (под компонентом здесь понимается не только гелий определенного и однородного резервуара, с характерным для него изотопным составом, но и гелий определенного происхождения).

Эволюционная специализация изотопного состава гелия - следствие процессов дифференциации вещества Земли, радиоактивного распада и ядерных реакций - усложнятся действием Второго начала термодинамики, т.е. выравниванием концентрации веществ в любой части системы. В масштабе Земли это проявляется в восходящем потоке гелия в направлении "мантия-кора-атмосфера-космос". Диффузионные процессы, связанные с движением системы к термодинамическому равновесию, приводят к смешению гелия различных резервуаров и усложнению его компонентного состава. Соотно-

шения компонентов, определяющие наблюдаемый изотопный состав, могут быть очень разными, включая самые удивительные, свидетельствуя об особенностях эволюции конкретного образования.

За пятьдесят лет с начала систематических исследований изотопного состава природного гелия были выявлены основные общие закономерности образования его изотопов и их распределения в атмосфере, коре и мантии Земли. Современные направления дальнейшего развития геохимии изотопов гелия заключаются в следующем:

- в углубленном изучении механизмов образования изотопов гелия в естественно-природных условиях;

- при изучении конкретных природных образований - в определении на основе оценок изотопного и компонентного состава их генезиса;

- в исследовании обменных процессов между основными природными резервуарами.

Цели и задачи работы

Настоящая работа является частью исследований, проводимых в Лаборатории изотопной геохимии, космохимии и геохронологии, направленных на изучение общих закономерностей в распределении изотопов гелия в геосферах; установление четких корреляций между отношением 3Не/4Не и химическим составом пород и минералов.

Среди минералов, исследования которых позволили бы расшифровать общие закономерности геохимии гелия, важнейшее место занимают алмазы. Они содержат гелий мантийного резервуара. К началу нашей работы основные особенности гелия алмазов были изучены. Однако, закономерности изотопного состава гелия алмазов из метаморфических пород Кокчетавского массива, были совершенно неизвестны. Поэтому цель данной работы заключалась: в исследовании закономерностей распространения изотопов гелия в микроалмазах из метаморфических пород Кокчетавского массива (Сев.Казахстан); определение источника исходного вещества кокчетавских алмазов.

Однако, возможности широкого использования данных, получаемых при анализе изотопного состава гелия, в нашей стране серьезно ограничены исключительными требованиями к исследовательской аппаратуре. Интересные и содержащие важнейшую информацию вариации изотопных отношений

гелия в пределах 10-ти порядков оборачиваются набором трудно выполнимых требований к исследовательской аппаратуре. Соблюдение этих рекордно высоких аналитических требований доступно далеко не для всякой лаборатории. Именно аналитическими трудностями объясняется дефицит использования гелиевых изотопных данных в изотопно-геохимических исследованиях вещества Земли.

Поэтому другая основная цель, поставленная в данной работе, состояла в создании на базе макетной модели однокаскадного масс-спектрометра МИ 1201 ИГ новой автоматизированной экспериментальной установки с использованием новых аппаратурных и программно-вычислительных принципов исследования микроколичеств гелия и других благородных газов.

Актуальность работы

Исследование изотопного состава гелия микроалмазов из метаморфических пород Кокчетавского массива чрезвычайно актуально:

- во-первых, ввиду того, что механизм образования этих микроалмазов весьма дискуссионен и неясен, изотопные исследования могли бы способствовать решению вопроса об источнике исходного вещества данных алмазов;

- во-вторых, выявление природы изотопных вариаций гелия в микроалмазах, связанной, возможно, с какими-то ядерными процессами, явилось бы вкладом в геохимию радиогенных изотопов вообще и геохимию гелия - в частности;

- в-третьих, существенное развитие техники масс-спектрометрического анализа гелия и других благородных газов - без чего данная работа не могла быть выполненной - представляется очень своевременным ввиду потребности геохимии изотопов благородных газов в более чувствительной, точной и экспрессной аналитической технике.

Научная новизна работы состоит в том, что при ее выполнении:

- впервые в истории исследования гелия обнаружены природные объекты -микроалмазы метаморфических пород Кокчетавского массива -, в которых соотношения изотопов 3Не/4Не достигает значения 1-КЗ, т.е. в 104 раз выше, чем в первичном гелии Земли, а абсолютная концентрация изотопа

3Не достигает 1x10"7 см3/г, т.е. в «104 раз превышает ранее известные концентрации 3Не в алмазах;

- впервые при изучении алмазов обнаружено, что изотопы 3Не и 4Не занимают в них различные кристаллохимические позиции и мигрируют при разной температуре (600°С и 1700°С соответственно) с существенно различной энергией активации;

о

- впервые в геохимии гелия установлено, что аномальный избыток Не в микроалмазах связан с аномально высокой концентрацией трития в тех же размерных фракциях (до 1011 Т.Е.);

- впервые в РФ создана экспериментальная низкофоновая установка на базе однокаскадного масс-спектрометра, позволяющая в режиме счета ионов определять изотопное отношение 3Не/4Не в пределах 8 порядков величины и ультрамалые количества других благородных газов.

Практическая значимость работы состоит в том, что созданная экспериментальная установка и разработанная методика дают возможность проводить изотопные исследования не только для гелия, но и для всех других благородных газов. Это позволяет использовать комплекс в исследованиях по геохимии благородных газов, в практическом развитии и применении методов калий-аргоновой, уран-ксеноновой, теллур-ксеноновой геохронологии.

Разработанный метод и созданная экспериментальная установка позволяют проводить изотопные исследования, как гелия, так и других благородных газов в твердофазных образцах (в том числе - и в высокотемпературных). Методические разработки автора были использованы при конструировании и изготовлении серии масс-спектрометров МИ. 1201.ИГ в ПО "Электрон" (Сумы, Украина).

При непосредственном участии автора, была разработана и поставлена методика изотопного анализа гелия и других благородных газов в Институте минеральных месторождений (Пекин, Китай).

Фактический материал

Фактический материал, положенный в основу работы, заключается в экспериментальных исследованиях, выполненных автором в период с 1990 по 1997 год. За это время была создана лабораторный аппаратурный комплекс, установка для изотопного анализа благородных газов на основе одно-

каскадного газового масс-спектрометра МИ. 1201.ИГ.; выполнено более 300 изотопных анализов гелия. Около сорока анализов изотопного состава азота и углерода коллекции кокчетавских алмазов были выполнены при содействии А.Б.Верховского (Англия, Открытый университет), микрозондовые исследования (20 образцов) были обеспечены участием Эндрю Тиндле (Англия, Открытый университет), исследования на сканирующем электронном микроскопе были выполнены Моникой Греди (Англия, Музей естественной истории), разделение алмазов и примесных фаз было сделано Ульрихом Оттом (Германия, Институт Макса Планка). В работе использованы данные опытов по селективному растворению алмазосодержащих пород, выполненных Фи-сенко A.B., Семеновой Л.Ф.(ГЕОХИ, Черноголовка), А.Ю.Пустяковой (МГУ).

Структура и объем работы

Изложение диссертационного материала построено сообразно поставленным целям и задачам. Работа состоит из четырех глав, введения и заключения. Текстовый материал изложен на 181 странице, проиллюстрирован 72 рисунками, 29 таблицами. Список литературы содержит 129 наименований.

Введение содержит формальные обобщенные сведения о работе. Первая глава является изложением литературного материала, отражающего современные знания в сфере геохимии изотопов гелия. Во второй главе представлены современные представления о распространенности изотопов гелия в алмазах. В третей главе рассматриваются методические приемы изотопного анализа гелия. Описывается разработанный экспериментальный аппаратурный комплекс на базе макетного варианта масс-спектрометра МИ 1201 ИГ, для исследования изотопного состава гелия. В четвертой главе содержится постановка проблемы и результаты исследования изотопного состава гелия алмазов из метаморфических пород Кокчетавского массива. Приводятся опыты по ступенчатому отжигу алмазов различных фракций, по селективному растворению алмазоносных пород. Рассматривается проблема избыточных концентраций изотопов гелия и аномально высокого отношения 3Не/4Не в низкотемпературных фракциях алмазов. Предлагается объяснение природы аномальных избытков гелия-3 низкотемпературных фракций Кокчетавских алмазов. На основании результатов исследования изотопного состава гелия,

азота и углерода Кокчетавских алмазов рассматривается возможный источник протовещества Кокчетавских алмазов.

Апробация работы

Результаты исследований по теме диссертации докладывались на XIII Симпозиуме по геохимии изотопов. (Москва, декабрь 1992), на XXXVIII международной конференции (Yamada Conference) по геохимии и космохимии благородных газов (Киото, Япония, январь 1994), на восьмом конгрессе Европейского союза ученых-геологов (Страсбург, Франция, апрель 1995), на XIV Симпозиуме по геохимии изотопов (Москва, октябрь 1995), на Гольд-шмитовской конференции (Хайдельберг, Германия, апрель 1996), на Юбилейной сессии ученого совета посвященной 50-й годовщине ГЕОХИ РАН (Москва, апрель 1997). По теме диссертации опубликовано 12 работ.

Благодарности

Работа была выполнена в Лаборатории изотопной геохимии, космохимии и геохронологии Института геохимии и аналитической химии им. В.И.Вернадского Российской Академии Наук под руководством профессора Юрия Александровича Шуколюкова и д.г-м.н. Александра Борисовича Вер-ховского, которым автор выражает особую благодарность. Автор выражает искреннюю благодарность всем своим ближайшим коллегам и друзьям по Лаборатории и по Институту, за плодотворное сотрудничество и поддержку. Большое влияние на результаты работы оказали обсуждения экспериментальных данных с С.Д.Минеевым и В.Б.Поляковым, которым автор выражает искреннюю признательность. Особенно благодарен автор Л.Д.Лавровой и В.А.Печникову за предоставление для исследования коллекции Кочетавских алмазов. Один из основных выводов данной работы был бы невозможен без радиометрических определений концентраций трития, выполненных Г.С.Ануфриевым и Ю.А.Акуловым. Большую помощь в проведении анализов проб алмазов на сканирующем электронном микроскопе оказала Моника Греди (Англия). Считаю приятным долгом выразить благодарность коллегам ПО"ЭЛЕКТРОН" (Сумы, Украина) Н.И.Стародубу и С.Ф.Пронь, без участия которых невозможно было бы обеспечение экспериментальной части работы.

Заключение диссертации по теме «Геохимия», Плешаков, Андрей Михайлович

Заключение

В результате существенного развития метода изотопного анализа гелия и на основе исследования изотопного состава гелия, углерода и азота выполнено детальное изучение алмазов из метаморфических пород Кокчетавского массива. Полученные данные позволяют сформулировать следующие защищаемые положения.

Защищаемые положения

1. На базе масс-спектрометра МИ 1201 ИГ создан комплекс аппаратуры, обеспечивающий возможность проведения широкого круга исследований изотопного состава благородных газов в твердофазных и газовых образцах.

- В результате усовершенствования канала регистрации и вакуумной системы масс-спектрометра МИ1201ИГ достигнуты высокие аналитические параметры, обеспечивающие исследования сверхмалых количеств благородных газов в уникально широком диапазоне изотопных отношений.

- Разработана новая низкофоновая система выделения, очистки и разделения благородных газов, обеспечивающая выделение газов из исследуемых образцов путем термической вакуумной экстракции и термо-окислительной деструкцией. Обеспечена основная аналитическая характеристика систем выделения и очистки — низкий фон "холостого опыта" (для 4Не «Ю"10см3; для 136Хе «5х10"15см3).

2. На основе созданного аппаратурного комплекса выполнено детальное исследование кокчетавских алмазов. Впервые обнаружены аномально высокие отношения 3Не/4Не и концентрации 3Не и 4Не в микроалмазах из метаморфических пород Кокчетавского массива. Показано отсутствие генетической связи между гелием, выделяемым при ступенчатом пиролизе в температурном интервале, соответствующем температурам графитизации алмаза, и гелием низкотемпературных фракций.

Изотопный состав гелия высокотемпературных фракций алмаза, соответствует типично коровым значениям; в этих фракциях содержится радиогенный гелий - продукт а-распада изотопов рядов урана и тория. Показано, что лишь незначительная часть радиогенного гелия могла быть образована т situ, либо имплантирована извне. Доказано, что гелий с коровыми изотопными характеристиками был захвачен в процессе алмазообразования.

3. Дано объяснение обнаруженной нами аномалии гелия-3 в низкотемпературных фракциях кокчетавских микроалмазов: получены доказательства тритиевой природы аномального гелия-3 исследованных проб алмазов; показано, что эта аномалия не связана с процессом алмазообразования. Доказано, что ни аномальный 3Не, ни тритий не находятся в структуре алмазов.

4. Установлен изотопный состав углерода и азота кокчетавских алмазов. Впервые выявлен в масштабах одного месторождения широкий диапазон

15 13 колебаний 8 N - от 8,9%о до 25%о и значений 8 С - в пределах -9,5%о 4- -20,1 %о. Показано, что алмазы из метаморфических пород Кокчетавского

13 массива сильно обогащены тяжелым изотопом азота и обеднены С в сравнении с алмазами из кимберлитов, что свидетельствует в пользу коровою источника протовещества данных алмазов. Показана зависимость между величиной 813С и концентрацией 4Не - уменьшение значений 813С при увеличении концентрации гелия. На основании обобщения результатов исследований изотопного состава углерода, азота и гелия алмазов из метаморфических пород Кокчетавского массива, показано подавляющее участие корового вещества в процессе алмазообразования.

Дальнейшие перспективы развития проведенных исследований

В настоящее время нами проводятся исследования связанные с определением форм присутствия водорода в изученных пробах кокчетавских алмазов. Мы ставим целью выявление природы тритиевой аномалии, которая может быть связана как с антропогенным фактором, так и с действием неизвестного процесса фракционирования изотопов водорода.

Разработанный в рамках настоящей работы низкофоновый и высокочувствительный комплекс аппаратуры, позволяющий извлекать благородные газы из алмазов, как методом вакуумной деструкции, так и путем термоокислительной деструкции, будет использован для изучения зональных изотопных неоднородностей благородных газов в структуре алмазов. Послойное окисление алмазов обеспечивает возможность изотопного анализа благородных газов в концентрических слоях кристаллов, и в отличие от валового анализа, позволяет выявить изотопную гетерогенность в радиальном направлении. Это предоставит возможность:

- учесть вторичные ядерные процессы, искажающие исходный изотопный состав благородных газов;

- корректно определить изотопный состав благородных газов, захваченных в процессе алмазообразования;

- изучать дискретность процессов природного алмазообразования, путем определения изотопного состава благородных газов в различных зонах кристаллов алмазов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Плешаков, Андрей Михайлович, 1998 год

Список литературы

Азбель И.Я., Тол стихии И.Н. (1988) Радиогенные изотопы и эволюция мантии Земли, коры и атмосферы. Апатиты, Кольск. фил. АН СССР, 140с.

Акулов Ю.А. (1989) Разработка масс-спектрометрического изотопно-гелиевого метода определения периода полураспада трития. Автореф. на соиск. учен, степени канд. физ.-мат. наук. JL, (Физ.-тех. ин-т им.А.Ф.Иоффе АН СССР).

Баранов В.И. (1957) Справочник по радиометрии., Москва, Госгеолтехиздат.

Бокий Г.Б., Бузруков Г.Н., Клюев Ю.А., Налетов A.M. (1986) Природные и синтетические алмазы. М.: Наука, 221с.

Болтенков Б.С. (1973) Разработка методики определения малых количеств гелия и его изотопного состава и применение в физических экспериментах. Автореф. на соиск. учен, степени канд. физ.-мат. наук. Д., (Физ.-тех. ин-т им.А.Ф.Иоффе АН СССР).

Воропаев A.B., Минеев С.Д., Гриненко В.А., Лаврова Л.Д. (1992) Изотопный состав азота и углерода в алмазоносных породах и алмазах Кокчетавского месторождения. Симпозиум по геохимии изотопов.//Тезисы докладов. Москва с.44-45.

Вернадский В.И. Очерки геохимии. 7-е (4-е русское) издание. М.: Наука, 1983. 422с.

Верховский А.Б., Шуколюков Ю.А. (1991) Элементное и изотопное фракционирование благородных газов в природе. М.: Наука, 294с.

Галимов Э.М. (1984) 13С/12С алмазов. Вертикальная зональность алмазообразования в литосфере. Доклады 27-го Международного геологического конгресса. Геохимия и космохимия, секция c.l 1, докл., т.11. с.110-123.

Галимов Э.М. (1968) Геохимия стабильных изотопов углерода. Москва, Недра, 224с.

Гаранин В.К., Кудрявцева Г.П., Марфунин A.C., Михайличенко O.A.

(1991) Включения в алмазе и алмазоносные породы. М.: Изд-во МГУ, 240с.

Герлинг Э.К. (1961) Современное состояние аргонового метода определения возраста и его применение в геологии. Ленинград, Издательство Академии Наук СССР.

Герлинг Э.К., Левский Л.К. (1956) О происхождении инертных газов в каменных метеоритах. Геохимия, N7, с.59-64.

Гильберт А.Э., Шацкий B.C., Козьменко O.A. (1990) Редкие и редкоземельные элементы в эклогитах Кокчетавского массива.// Геохимия, N1, с. 141-145.

Голубев B.C. (1990) Модель эволюции геосфер. М.:, Наука, 90с.

Горшков Г.В., Зябкин В.А., Лятковская Н.М., Цветков О.С. (1966) Естественный нейтронный фон атмосферы и земной коры., Москва, Атомиздат.

Екимова Т.Е., Ивановская И.Н., Надеждина Е.Д. и др. (1981) Типоморфизм алмазов в породах эклогит-гнейсовых комплексов. Всесоюзное совещание по геохимии углерода//Тезисы докладов. Москва, с.223-225.

Екимова Т.Е, Лаврова Л.Д., Надеяедина Е.Д., Петрова М.А. (1992) Коренная и россыпная алмазоносность Северного Казахстана. Москва: ЦНИГРИ.

Екимова Т.Е.,Лаврова Л.Д.,Надеждина Е.Д., Петрова М.А., Печников

В.А. (1994) Условия образования алмазного месторождения Кумдыколь (Северный Казахстан). Геология рудных месторождений, том 36,N 5, с.455-465.

Ефимов И.А., Бекжанов Г.М., Ведерников H.H. и др. (1981) Ультраосновные и основные мантийные алмазоносные расплавы в складчатых системах Казахстан и Киргизия. // Геология, методы оценки и перспективы расширения сырьевой базы неметаллических полезных ископаемых Казахстана. Алма-Ата, КазИМС, с.66-78.

Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И., Моралев В.М. (1976) Глобальная тектоника, магматизм и металлогения. Москва, Недра.

Каменский И. Л., Тол стихии И.Н. (1992) Высокие отношение 3Не/4Не в алмазах: ограничения на возраст аллювия. // Геохимия, N4, с.561-569.

Каменский И.Л. (1970) Исследование изотопного состава природного гелия. Автореф. на соиск. учен, степени канд. хим. наук. Л., (Хим.-технолог. ин-т им.Ленсовета).

Капитонов И.Н. (1988) Разработка масс-спектрометрических методик для обнаружения космической пыли на Земле. Автореф. на соиск. учен, степени канд. физ-мат. наук. Л., (Физ.-тех. ин-т им.А.Ф.Иоффе АН СССР).

Кащеев H.A., Дергачев В.А. (1989) Электромагнитное разделение изотопов и изотопный анализ. М.: Энергоатомиздат, 168с.

Летников Ф.А. (1983) // Докл. АН СССР, т.271, №2, с433.

Летников Ф.А. (1975) Гранитоиды глыбовых областей. Новосибирск: Наука.

Мамырин Б. А., Тол стихии И.Н., Ануфриев Г.С., Каменский И.Л. (1969) Аномальный изотопный состав гелия в вулканических газах. // Докл. АН СССР, т.184, N5, cl 197-1199.

Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. (1981) Изотопы гелия в природе. Москва, Энергоиздат, 224с.

Мамырин Б.А., Акулов Ю.А., Хабарин JI.B., Юденич B.C. (1982) Низкофоновая установка для измерения 3Не, 4Не, Т, Н2 // Приборы и техника эксперимента, №2, с. 151-152.

Маракушев A.A. (1985) Минеральные ассоциации алмаза и проблема образования алмазоносных магм. // Очерки физико-химической петрологии. Вып. 13, с5.

Маракушев A.A., Таскаев В.И. (1986) Вариации состава минералов гранатовых передотитов и эклогитов и их генетическое значение. Статья I. // Изв. Вузов. Геол. и разв., 5, с.29-41.

Маракушев A.A. (1994) Происхождение алмазоносных метаморфических пород Кокчетавского массива в Казахстане. М.: Бюл.МОИП. Отд.геол.,, т.69, вып.5.

Марков A.A., Медведев В.И., Соколов Г.Л., Чернов H.H. (1979) Анализ состава смеси 3Не - 4Не методом газовой храматографии. Л., ЛИЯФ АН СССР, 11с.

Медведев Ю.А., Степанов Б.М., Труханов Г.Я. (1981) Ядерно-физические константы взаимодействия нейтронов с элементами, входящими в состав атмосферы и земной коры. М., Энергоиздат.

Морозова И.М., Ашкинадзе Г.Ш. (1970) Миграция атомов редких газов в минералах. Ленинград, Наука.

Никольский Н.С. (1987) Флюидный режим эндогенного минералообразования., Москва, Наука.

Озима М. (1983) История Земли. Пер. с японского М.: Знание, 205с.

Озима М., Зашу Ш. (1984) Первичное отношение 3Не/4Не в земных алмазах и проблема происхождения инертных газов в планетах земной группы. Доклады 27-го Международного геологического конгресса. Геохимия и космохимия, секция c.l 1, докл., т.11. с.87-93.

Озима М., Подосек Ф. (1983) Геохимия благородных газов. Л.: Недра, 1987, 343с. - пер.изд.: Великобритания.

Орлов Ю.Л. (1984) Минералогия алмаза. Изд.2-е. М.: Наука,, 264с.

Парфенов Л.Б., Прудогляд А.Ф. (1981) Акустическое устройство для определения изотопного состава газовой смеси 3Не-4Не. Серпухов: ИФВЭ, 8с.

Печников В.А. (1993) Особенности локализации алмазопроявления в метаморфических породах. // Разведка и охрана недр. №4, с. 11.

Плешаков A.M., Шуколюков Ю.А., Лаврова Л.Д. (1992) Изотопные аномалии гелия в алмазе из метаморфических пород Кокчетавского массива, Казахстан. 13-симпозиум по геохимии изотопов, Москва.

Плисс Н.С. (1981) Исследование влияния рассеяния и отражения ионов на изотопическую чувствительность статических масс-спектрометров. Автореферат, на соиск. учен, степени канд. тех. наук. М., (Всесоюзный научно-исследовательский институт оптико-физических измерений).

Пронь С.Ф., Мешик А.П., Плешаков A.M. (1991) Программа для измерения изотопных отношений гелия и других благородных газов. Тезисы докладов Всесоюзной школы-семинара "Методы изотопной геологии", Звенигород.

Рудник В.А., Соботович Э.В. (1984) Ранняя история Земли. М.: Недра, 349с.

Сидоренко A.B. (1972) Геология СССР, том XX, Центральный Казахстан. Кн.1. Гл.редактор A.B. Сидоренко. М.: Недра.

Соболев Н.В., Шацкий B.C., Вавилов М.А., Горяйнов C.B. (1991) Включение коэсита в цирконе алмазсодержащих гнейсов Кокчетавского массива - первая находка коэсита в метаморфических породах на территории СССР.Доклады Академии наук СССР,том 321, N1, с. 184-188.

Соболев Н.В., Шацкий B.C., Вавилов М.А., Горяйнов C.B. (1994) Циркон высокобарических метаморфических пород складчатых областей как уникальный контейнер включений алмаза, коэсита и сосуществующих минералов. // Доклады академии наук, том 334,N4, с.488-492.

Сысоев A.A., Чупахии М.С. (1977) Введение в масс-спектрометрию. М., Атомиздат, 304с.

Тейлор С.Р., Мак-Леннан С.М. (1988) Континентальная кора: ее состав и эволюция, пер. с англ., М.: Мир, 384с.

Толстихин И.Н. (1974) Изотопы гелия в природе. Диссертация на соиск. учен, степени докт. хим. наук, Москва.

Толстихин И.Н. (1986) Изотопная геохимия гелия, аргона и редких газов. Л.: Наука, 200с.

Фор Г. (1989) Основы изотопной геологии, пер. с англ., М.: Мир, 590с.

Хлопии В.Г., Герлииг Э.К. (1948). Новые данные в геохимии инертных или благородных газов. Докл. АН, т.61, N2, 297.

Чернов И.П., Шадрин В.Н. (1985) Анализ содержания водорода и гелия методом ядерной отдачи. Москва, Энергоатомиздат, 128с.

Шацкий B.C., Соболев H.B. (1993) Некоторые аспекты генезиса алмазов в метаморфических породах. // Доклады академии наук, том 331, N2, с.217-219.

Шуколюков Ю.А., Данг By Минь (1984) Продукты деления трансурановых элементов в космосе. М.: Наука, 120с.

Шуколюков Ю.А., Горохов И.М., Левченков O.A. (1974) Графические методы изотопной геологии. М.: Недра, 208с.

Шуколюков Ю.А., Левский Л.К. (1974) Геохимия и космохимня изотопов благородных газов. М.: Атомиздат, 350с.

Шуколюков Ю.А., Плешаков A.M., Лаврова Л.Д. (1993) Беспрецедентно высокое отношение изотопов 3Не/4Не в алмазе метаморфических пород Кокчетавского массива, Сев .Казахстан. Петрология, том.1, N1, стр.110-119.

Шуколюков Ю.А.,Плешаков A.M.,Семенова Л.Ф.,Фисенко A.B., Лаврова Л.Д., Пустякова А.Ю. (1996) Изотопный состав гелия в алмазоносных метаморфических породах Северного Казахстана, Геохимия, N1, Наука, Москва

Юденич В.Л. (1985) Масс-спектрометрический метод измерения малых конкентра-ций изотопов гелия и его применение для физических и геохимических исследова-ний. Автореф. на соиск. учен, степени канд. физ-мат. наук. Л., (Физ.-тех. ин-т им.А.Ф.Иоффе АН СССР).

Aldrich L.T., Nier A.O. (1948) Variation 3He/4He abundance ratio in natural sources of helium. // Phys. Rev., vol.74, N.9, p. 1225.

Aldrich L.T., Nier A.O. (1948) The occurrence He in natural sources of helium. //Phys. Rev., vol.78, N.l 1, pp. 1590-1593.

Alvarez L.W., Cornog R. (1939) 3He in helium. // Phys.Rev., vol.56, N4, p.379.

Alvarez L.W., Cornog R. (1939) Helium and hydrogen on mass 3. // Phys. Rev., vol.56, N6, p.613.

Bayer R., Schlosser P., Bonisch G., Rupp H., Zaucker F., Zimmek G. (1989) Performance and blank components of a mass spectrometry system for routine measurement of helium isotopes and tritium be the He ingrowth method. // Springer-Verlag Berlin Heidelberg, Germany, p43.

Begemann F. (1994) Indigenous noble gases in terrestrial diamonds // Noble Gas Geochemistry and Cosmochemistry. ed. by J.Matsuda, pp.229-243, Terra Scientific Publishing Company, Tokyo.

Boyd S.R. (1988) A study of carbon and nitrogen isotopes from the Earth's mantle, //Ph.D. Thesis, The Open University, Milton Keynes, UK.

Boyd S.R., Pillinger C.T. (1994) A preliminary study of 15N/14N in octahedral growth from diamonds. // Chemical geology, vol. 116, pp.43-59.

Boyd S.R., Pineau F., Javoy M. (1994) Modelling the growth of natural diamonds. // Chemical geology, vol.331, pp.604-607.

Cartigny P., Boyd S.R., Harris J.W., Javoy M. (1997) Nitrogen isotopes in peridotitic diamonds from Fuxian, China: the mantle signature. // Terra Nova, vol 9, N 4, pp.175-179.

Clarke W.B., Beg M.A., Craig H. (1969) Excess of''He

in the sea: evidence for

terrestrial for primordial helium. // Earth and Planet. Sci. Lett., vol.6, N3, pp.213220.

Craig H., Lupton J. E. (1976) Primordial neon, helium, and hydrogen in oceanic basalts. // Earth and Planet. Sci. Lett., vol.31, pp.369-385.

Claoue-Long J.C., Sobolev N.V., Shatsky V.S., Sobolev A.V. (1991) Zircon response to diamond-pressure metamorphism in the Kokchetav massif, USSR. // Geology, vol.19, pp.710-713.

Damon P.E., Kulp I.L. (1958) Inert gases and the evolution of the atmosphere. // Geochim. Cosmochim. Acta, vol. 13, pp.280-292.

Dobretsov N.L., Sobolev N.V., Shatsky V.S., Coleman R.G., Ernst W.G.

(1997) Geotectonic evolution of diamondiferous paragenesises Kokchetav Complex, Northern Kazakhstan - the geologic enigma of ultrahigh-pressure crustal rocks within Phanerozoic foldable: The Island Arc., v.4.

Fireman E.L. (1953) Mesurement of the (D,T) cross section in nitrogen and its relationship to the tritium production in the atmosphere. // Phys.rev. vol.94, p.922.

Galimov E.M. (1991) Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. Geochimica et Cosmochimica Acta, vol.55, pp. 1697-1708.

Hill R.P. (1941) Production of 3He. // Phys. Rev., vol.59, N1, p.103.

Honda M., Reynolds J. H., Roesser E., et al. (1987) Noble gases in diamonds: occurrences of solarlike helium and neon. // Journal of geophysical research, vol.92, N12, pp. 12507-12521.

Javoy M., Pineau F., Demaiffe D. (1984) Nitrogen and carbon isotopic composition in the diamonds of Mbuji Mayi (Zaire). // Earth. Planet. Sci. Lett., vol.68, pp.399-412.

Javoy M., Pineau F., Delorme H. (1986) Carbon and nitrogen isotopes in the mantle. In: S.Deutsch and A.W.Hofmann (Editors), Isotopes on Geology -Picciotto Volum. Chem. Geol., vol.57, pp.41-62.

Kramers J.D. (1979) Lead, uranium, strontium, potassium and rubidium in inclusion-bearing diamonds and mantle derived xenoliths from Southern Africa, // Earth and Planetary Science Letters, vol.42, pp.57-70.

Konig H, Wanke H., et al. (1964) Helium, neon and argon in the oceans. // Deep-Sea Res., vol. 11, N2, pp.243-251.

Kurz M.D., Gurney J.J., Jenkins W.J., Lott III D.E. (1987) Helium isotopic variability within single diamonds from the Orapa kimberlite pipe. // Earth and

T»I_„_j._________T ____ ___1 o/r ____ cn /to

nalieutiy ocieiiuc l^eueis, vui.oo, pp.J /-oo.

Lai D., N. K., Klein J. et al. (1987). "Cosmogenic 10Be in Zaire Alluvial Diamonds: Implications for He Contents of Diamonds." //Nature, vol.328, pp.139-141.

Lai D. (1989) An important source of 4He (and 3He) in diamonds. // Earth and Planetary Science Letters, vol.96, pp. 1-7.

Lai D., Craig H., Wacker J.F., Poreda R. (1989) 3He in diamonds: The cosmogenic component. // Geochimica et Cosmochimica Acta, vol.53, pp.569574.

Lavrova L.D., Petchnikov V.A., Petrova M.A., Ekimova T.E., Nadezhdina

E.D. (1995) New genetic type of diamond deposits: geological peculiarities and origin. // Extended abstracts of sixth international kimberlite conference, Novosibirsk, August, pp.311-313.

Libby W.F. (1946) Atmospheric He and radiocarbon from cosmic radiation. // Phys. Rev., vol.69, N11-12, pp.671-672.

Liou J.G., Ogasavara Y., Zhang R.Y. (1995) Occurrence and stability of diamond assemblages in ultrahigh-pressure metamorphic rocks.// Extended abstracts of sixth international kimberlte conference., Novosibirsk, August, pp.328-330.

Matsuda J., Nagao K. (1989) Noble gas emplacement in shock-produced diamonds. Geochim. Cosmochim. Acta, vol.53, pp.1117-1121.

Matsuda J., Fukunaga K., Ito K. (1991) Noble gas studies in vapour-growth diamonds: Comparison with shock-produced diamonds and the origin of diamonds in uralites. // Geochim. Cosmochim. Acta, vol.55, pp.2011-2023.

Matsuda J., Kusumi A., Yajma H., Syono Y. (1995) Noble gas studies in diamonds synthesised by shock loading in the laboratory and their implications on the origin of diamonds in uralites. // Geochim. Cosmochim. Acta, vol.59, pp.49394949.

McConville P., Reynolds J.H. (1989) Cosmogenic helium and volatile-rich fluid in Sierra Leone alluvial diamonds. // Geochimica et Cosmochimica Acta, vol.53, pp.2365-2375.

McConville P., Reynolds J.H., Epstein S., Roedder E. (1991) Implanted 3He, 4He and Xe in further studies of diamonds from Western Australia. // Geochimica et Cosmochimica Acta, vol.55, pp. 1977-1989.

Morrison P., Pine J. (1955) Radiogenic origin the helium isotopes in rocks. //

A____ XT_______A___1 ___1 Г^ XT "> ____ /ГП f\1

/\ш1. i\ew i огк /л.са.и. ось, vui.o^,, in j, pp.vy-yz..

Melton C.E., Giardmy A.A. (1980) The isotopic composition of argon included in an Arkansas diamonds and its significance. // Geophys. Res.Lett., vol.7, pp.461464.

Navon O., Hutchion J.D., Rossman G.R., et al. (1988) Mantle-derived fluids in diamonds micro-includtions. //Nature, vol. 335, pp.784-789.

Nicolet M. (1957) The aeronomic problem of helium. // Ann. de Geophys., 13, f.l, 1-21.

Ozima M. (1990) Comment on "An important source of 4He (and 3He) in diamonds." by D.Lai.// Earth and Planetary Science Letters, vol.101, pp. 107-109.

Ozima M., Zashu S. (1983) Primitive helium in diamonds.// Science, vol.219, pp. 1067-1068.

Ozima M., Zashu S. (1988) Solar tyre Ne in Zaire cubic diamonds. // Geochim. Cosmochim. Acta, vol.52, pp.1-14.

Ozima M., Zashu S. (1991) Noble gas state of the ancient mantle as deduced from noble gases in coated diamonds. // Earth and Planetary Science Letters, vol.105, pp.13-27.

Ozima M., Zashu S., Matify D.P., Pilinger C.T. (1985) Helium, argon and carbon isotopic compositions of diamonds and their implications in mantle evolution. // Geochem. J., vol.19, pp. 127-134.

Ozima M., Zashu S., Nito O. (1983) 3He/4He ratio, noble gas abundance and KAr dating of diamonds - Ar attempt to search for the records of early terrestrial history.// Geochimica et Cosmochimica Acta, vol.47, pp.2217-2224.

Ozima M., Takaoka N., Nito O. (1984) Ar isotopic ratios and K, Na and other trace element contents in premier and finsh mine diamonds.// Materials Science of the Earth's Interior, pp.375-386, Tokyo.

Ozima M., Tatsumoto M. (1997) Radiation-induced diamond crystallization: Origin of carbonados and its implications on meteorite nana-diamonds. // Geochimica et Cosmochimica Acta, vol.61, No.2, pp.369-376.

Ozima M., Zashu S., Tomura K., Matsuhisa Y. (1991). Constraints from noble-gas contents on the origin of carbonado diamonds. // Nature vol.351, N6326: 472474.

Paneth F.A., Reasbeck P., Mayne K.I. (1952) Helium-3 content and the age of meteorites. Geochim. Cosm. Acta, vol.2, N3, pp.300.

Pleshakov A.M., Shukolyukov Yu.A. (1994) Isotopic Variations of Helium in the Diamonds of the Kokchetav Massifs Metamorphic Rocks, Kazakhstan In: Noble

n___v. a —u „A U,, i A /r .A„ — o f. „

vjcis vjcuw-iiciiiiau.j anu ^uoxxxuvxxcxxxx&ix^, cu. uy j .ivxaisuu.a, icna ovxoxxlxxx^

Publishing Company, Tokyo, pp.229-243.

Richter S., U.Ott, F.Begemann (1994) Multiple ion counting in isotope abundance mass spectrometry. // International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes, vol.136, pp.91-100.

Podosek F.A., Pier J., Nito O., et al. (1988) Normal potassium, inherited argon in Zaire cubic diamonds. // Nature, vol.334, pp.607-609.

Sellschop J.P. (1979) Nuclear probes in physical and geochemical studies of natural diamonds. // Academic Press, London, pp.607-609.

Shatsky V.S., Sobolev N.V., Jagoutz E., Vavilov M.A., Yefimova E.S., Kozmenko O.A. (1995) Ultrahigh-pressure metamorphic environment of microdiamonds. // Extended abstracts of sixth international kimberlte conference, Novosibirsk, August, pp.512-514.

Shatsky V.S., Jagoutz E., Sobolev N.V., Kozmenko O.A., Parkhomenko V.S., Troesch M. Geochemistry and age of ultra-high pressure rocks from the Kokchetav massif (Northern Kazakhstan). // .

Shelkov D.A. (1997) N and C isotopic composition of different varieties of terrestrial diamonds and carbonado. Ph.D. Thesis, The Open University, Milton Keynes, UK.

Sobolev N.V., Shatskii V.S. (1990) Diamonds inclusions in garnet from metamorphic rocks: a new environment for diamonds formation. // Nature, vol. 343, pp.742-746.

Sobolev N.V., Shatskii V.S. (1987) Inclusions fo carbon minerals in garnets of metamorphic rocks. // Geologiya i Geofizika, no.7, pp.77-80.

Takaoka N., Ozima M. (1978) Rare gas isotopic compositions in diamonds. // Nature, vol.271, pp.45-46.

Top Z. (1983) Helium, neon, and tritium in the Black Sea. Journal of Marine Research, vol.41, pp. 1-17.

Trueb L.F., de Wys. E.C. (1969) Carbonado : a microstructural study. // The American mineralogist, vol.54, pp.412-425.

Trueb L.F., de Wys. E.C. (1971) Carbon from Ubangi - a microstructural study. // The American mineralogist, vol.56, pp. 1252-1268.

Verchovsky A.B., Ott U., Begemann F. (1993) Implanted radiogenic and other noble gases in crustal diamonds from Northen Kazakhstan. // Earth and Planetary Science Letters, vol.120, pp.87-102.

Wicns R.C., Lai D., Craig H (1990) Helium and carbon isotopes in indian diamonds. // Preprint, pp. 1-21.

Wiens R.C., Lai D., Rison W., Wasker J.F. (1994) Helium isotope diffusion in natural diamonds. // Geochimica et Cosmochimica Acta, vol.58, N7, pp. 17471757.

Wright I.P., Boyd S.P., Franchi I.A., Pillinger C.T. (1988) High-precision determination of nitrogen stable isotope ratios at the sub-nanomole level. J.Phys. E: Sci. Instrum. vol.21, pp.865-875

Zadnic M. G., Smith C. B., Ott U., Begemann F. (1987) Crushing of terrestrial diamond: 3He/4He higher than solar. // Meteoritics, vol.22, pp.540-541.

Zhang R.Y., Liou J.G., Ernst W.G., Coleman R.G., Sobolev N.V., Shatsky

V.S. (1995) Metamorphic evolution of diamond-bearing rocks and eclogites from the Kokchetav massif, N. Kazakhstan. // Extended abstracts of sixth international kimberlte conference, Novosibirsk, August, pp.687-689.