Кристаллогенезис зонально-секториальных алмазов из кимберлитовых трубок Сибирской платформы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.05, кандидат геолого-минералогических наук Скузоватов, Сергей Юрьевич

• Скузоватов, Сергей Юрьевич
• кандидат геолого-минералогических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат геолого-минералогических наук Скузоватов, Сергей Юрьевич

Введение

Глава 1. Современное состояние проблемы

Глава 2. Материал и методы изучения

Глава 3. Типоморфные характеристики алмазов зонально-секториального строения

Раздел 3.1. Алмазы переходной формы «кубоид —► октаэдр»

3.1.1. Особенности морфологии и внутреннего строения кристаллов алмаза

3.1.2. Дефектно-примесный состав алмазов

3.1.3. Изотопный состав углерода алмазов

3.1.4. Фазовый состав микровключений в алмазах

3.1.5. Химический состав микровключений в алмазах

Раздел 3.2. Алмазы переходной формы «октаэдр —>• кубоид»

3.2.1. Особенности морфологии и внутреннего строения кристаллов алмаза

3.2.2. Дефектно-примесный состав алмазов

3.2.3. Изотопный состав углерода алмазов из трубки Сытыканская

3.2.4. Фазовый состав микровключений в оболочках алмазов

3.2.5. Химический состав микровключений в оболочках алмазов

3.2.6. Геохимические особенности микровключений в оболочках алмазов из трубки Сытыканская

Раздел 3.3. Алмазы с кубооктаэдрической секториальностью

3.3.1. Морфологические особенности кристаллов алмаза секториального строения

3.3.2. Внутреннее строение секториальных алмазов

3.3.3. Дефектно-примесный состав секториальных алмазов

Глава 4. Обсуждение результатов

Раздел 4.1. Вариации дефектно-примесного состава и их связь с кристалломорфологией природных зонально-секториальных алмазов

Раздел 4.2. Источник углерода и локальные вариации изотопного состава углерода зональных алмазов

Раздел 4.3. Состав среды кристаллизации различных онтогенических зон алмазов зонально-секториального строения

Раздел 4.4. Онтогеническое соотношение кристаллов октаэдрического и кубического габитуса

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Кристаллогенезис зонально-секториальных алмазов из кимберлитовых трубок Сибирской платформы»

Актуальность. В современной науке алмаз широко используется как исключительный материал для решения многих фундаментальных и прикладных задач. В геологии природный алмаз является объектом интенсивных исследований, так как он несет важную информацию о составе среды кристаллизации и термодинамических условиях в глубинных зонах континентальной литосферы. Эти данные могут быть получены как при исследовании самих алмазов и включений в них, так и при моделировании в экспериментах. Многолетние исследования показали, что природные алмазы характеризуются разнообразием морфологических характеристик и физических свойств [Harrison, Tolansky, 1964; Suzuki, Lang, 1976; Орлов, 1984; Шацкий и др., 1998; Shatsky et. al., 1999]. Данное разнообразие алмазов определенно отражает широкие вариации условий их образования в мантии.

По существующим представлениям морфология алмаза и, соответственно, смена габитусной формы в процессе роста могут быть обусловлены целым рядом факторов. Среди таковых разными авторами предлагаются смена механизма роста при изменении величины пересыщения как движущей силы кристаллизации [Sunagawa, 1984, 1990], влияние примесей в среде кристаллизации [Kamiya, Lang, 1965; Palyanov et. al., 2010], изменение режима массопереноса при кристаллизации [Чернов и др., 1980; Буланова и др., 1993; Реутский, Зедгенизов, 2007].

Для природных алмазов известны следующие основные варианты изменения морфологии: переогранение октаэдра в кубоид (в т.ч. алмазы в «оболочке») [Орлов, 1984; Boyd et. al., 1987, 1992, 1994], переогранение кубоида в октаэдр [Zedgenizov et. al., 2006; Rondeau et.al., 2007; Скузоватов и др., 2011]. Кроме того, в литературе существуют описания кристаллов смешанного габитуса с выраженным секториальным строением и пирамидами роста плоских граней октаэдра и кривогранных поверхностей кубоида [Frank,

1967; Варшавский, 1968; Годлевский, Гуркина, 1977; Геншафт и др., 1977; Lang, 1974; Suzuki, Lang, 1976; Welbourn et. al., 1989, Шацкий и др., 1998; Бсскрованов, 2000; Bulanova et. al., 2002; Zedgenizov, Harte, 2004; Lang et. al., 2004, 2007; Rondeaue et. al., 2004; Lang et. al., 2007]. Для кимберлитовых трубок Сибирской платформы данные о подобных алмазах имеют крайне отрывочный характер или отсутствуют как таковые. Недостаточная изученность кристаллов природного алмаза со сложной историей роста ставит множество дискуссионных вопросов об условиях и среде их кристаллизации. Проведенное исследование типоморфных характеристик отобранных из представительной коллекции образцов направлено на решение проблемы их кристаллогенезиса.

Цель данной работы заключалась в выявлении особенностей условий кристаллизации природных алмазов с признаками смены морфологии в процессе роста и/или совместного роста основных габитусных форм из ряда кимберлитовых месторождений Сибирской платформы на основании комплексных исследований морфологии, внутреннего строения, дефектно-примесного состава и изотопного состава углерода алмазов, а также содержания главных и редких элементов микровключений. Основные задачи исследований.

1. Определение особенностей морфологии и внутреннего строения кристаллов алмаза.

2. Выявление систематических вариаций характеристик дефектно-примесного состава алмазов и распределения основных дефектов по зонам и секторам роста алмазов.

3. Характеристика изотопного состава источника углерода алмазов.

4. Определение химического состава и геохимических особенностей среды кристаллизации алмазов на основе изучения микровключений.

5. Интерпретация полученных данных, сравнение с имеющимися результатами в литературе.

Фактический материал, личный вклад автора и меч оды исследований.

Представленная работа содержит результаты исследования около 100 кристаллов природного алмаза с признаками смены морфологии и совместного роста двух габитусных форм. В процессе работы были получены и обработаны около 3 тысяч ИК-снектров, 700 анализов состава микровключений рентгеноспектральным методом, для 9 кристаллов - содержания микроэлементов методом LA-ICP-MS, для 15 кристаллов методом SIMS (более 100 анализов) изучены локальные вариации изотопного состава углерода. Работа выполнялась при поддержке проекта РФФИ 09-05-00985-а, интеграционных проектов СО РАН № 51 и №16.

В ходе работы применялись методы оптической и электронной сканирующей микроскопии, поляризационно-оптического метода, катодолюминесцентной и рентгеновской топографии, ИК-спектроскопии, энергодисперсионной спектрометрии, масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой и лазерной абляцией, масс-спектрометрии вторичных ионов. Основная часть аналитических работ выполнена в лаборатории экспериментальной минералогии и кристаллогенезиса и Аналитическом центре ИГМ СО РАН. Исследования методом рентгеновской топографии проводились в Институте ядерной физики СО РАН. Точечный изотопный анализ углерода выполнен методом масс-спектрометрии вторичных ионов (SIMS) в Университете г. Эдинбург (Великобритания). Пробоподготовка, все исследования, за исключением локального изотопного анализа углерода и рентгеновской топографии, а также обработка и интерпретация исходных данных, выполнены автором самостоятельно.

Научная новизна. Все предыдущие исследования алмазов смешанного или переходного габитуса имеют отрывочный характер, посвящены исследованию кристаллов алмаза лишь одного типа внутреннего строения [к примеру, Rondeau et. al., 2007], ограничены по количеству материала (вплоть до работ по одному образцу) или набору методов. Данная работа представляет собой комплексное исследование представительной выборки уникальных алмазов со сложной историей роста из кимберлитовых трубок Якутской алмазоносной провинции с использованием широкого спектра современных методов и методик (ИК-спектроскопия, ИК-картирование, EDS, LA-ICP-MS, SIMS). 1.

Для кристаллов алмаза с облакоподобными микровключениями из трубок Интернациональная и Мир, представляющих собой результат смены габитусной формы от кубоида к октаэдру, установлено образование из окисленного флюида расплава существенно карбонатного состава. Также установлено, что центральные кубические зоны алмазов данного типа принадлежат к отдельной генерации кубоидов, для которой характерно более длительное время или более высокие температуры пребывания в мантии в сравнении с типичными волокнистыми кубоидами.

2. Для оболочек алмазов IV разновидности из трубки Сытыканская получены новые данные о силикатно-карбонатном составе их среды кристаллизации. Впервые получены данные по содержанию редких и рассеянных элементов в микровключениях в оболочках алмазов IV разновидности из трубки Сытыканская, подтверждающие наличие генетической связи между алмазогенерирующей средой и протокимберлитовым расплавом.

3. Впервые проведено комплексное исследование вариаций основных характеристик дефектно-примесного состава в пределах представительной выборки алмазов с ярко выраженной кубооктаэдрической секториальностью из кимберлитов Якутии.

Практическое значение. Опыт комплексного исследования морфологии, внутреннего строения, дефектно-примесного и изотопного состава углерода алмазов, а также химического состава и геохимических особенностей среды кристаллизации, может быть применим к другим месторождениям. Основная задача исследований является фундаментальной, однако полученные результаты исследования типоморфных характеристик могут быть практически использованы при разработке и улучшении прогнозных методов поиска алмазных месторождений и экспериментальных исследованиях.

Основные защищаемые положения

1. Кристаллизация октаэдрических алмазов с центральной частью кубического габитуса происходила из окисленного расплава/флюида преимущественно карбонатного состава и сопровождалась утяжелением изотопного состава углерода во внешней октаэдрической зоне кристаллов (Д513С = 1,5-2%о). Согласно данным о степени агрегации азота, кристаллы с таким внутренним строением находились в мантии при более высокой температуре или в течение значительно более длительного периода времени в сравнении с кристаллами кубического габитуса и волокнистыми оболочками алмазов IV разновидности.

2. Кристаллизация оболочек алмазов IV разновидности из трубки Сытыканская происходила из обогащенного водой силикатно-карбонатного расплава/флюида, схожего по составу с микровключениями в алмазах кубического габитуса из целого ряда месторождений, и по времени близко к эпизоду кимберлитового магматизма. В отличие от других алмазоносных кимберлитов Сибирской платформы микровключения в алмазах из трубки Сытыканская характеризуются отрицательными аномалиями по магнию, высокозарядным элементам, переходным металлам и положительными аномалиями по крупноионным литофильным элементам.

3. Широкий диапазон характеристик дефектно-примесного состава алмазов смешанного габитуса, содержащих сектора роста {111} и {100} обусловлен значительными вариациями условий их роста. Содержание примеси азота в секторах роста {111} систематически выше в сравнении с секторами роста {100}, что обусловлено кристаллохимическими особенностями соответствующих граней.

Публикации и апробация работы. По теме диссертации автором опубликовано 11 работ, из них 2 - в рецензируемых журналах и 9 - в материалах конференций. Главные научные и практические выводы докладывались и обсуждались на III, IV, V и VI Сибирских конференциях молодых ученых по наукам о Земле (г. Новосибирск, 2006,

2008, 2010, 2012 г.), II Международной конференции «Кристаллогенезис и минералогия» (г. Санкт-Петербург, 2007 г.), V Международной школе по наукам о Земле (г. Одесса, Украина, 2009 г.), XXVII Международной конференции «Геохимия щелочных пород» (г. Москва, п. Коктебель, Крым, Украина, 2010 г.), XXIV Всероссийской молодежной конференции «Строение литосферы и геодинамика» (г. Иркутск, 2011 г.), Европейской Минералогической конференции (г. Франкфурт, 2012 г.).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, общим объемом 172 страницы и сопровождается 45 рисунками и 4 таблицами. Список использованной литературы составляет 174 наименования.

Заключение диссертации по теме «Минералогия, кристаллография», Скузоватов, Сергей Юрьевич

Заключение

Кристаллизация алмазов переходной формы от кубоида к октаэдру является двухстадийной и происходит при снижении пересыщения во флюиде/расплаве и его фракционировании, которое сопровождается повышением концентрации 13С во внешней октаэдрической зоне алмаза. Содержание азота от кубической центральной части к внешней октаэдрической зоне меняется незакономерно, что вероятно обусловлено локальными флуктуациями условий роста и концентрации данной примеси в среде кристаллизации. Данные по агрегации азота в исследованных алмазах переходной формы от кубоида к октаэдру свидетельствуют о том, что кубические зоны ранней генерации, предшествовавшей образованию октаэдров, кристаллизовались при более высокой температуре, либо имеют значительно более длительный период пребывания в мантии, в сравнении с кристаллами кубического габитуса и волокнистыми оболочками алмазов IV разновидности. Повышенная концентрация СН-дефекта наблюдается в центральных кубических зонах кристаллов данного типа как содержащих микровключения, так и кристаллов, в которых подобные микровключения отсутствуют. Данный факт указывает на то, что одним из главных факторов, контролирующих вхождение водорода в структуру алмаза, являются параметры (прежде всего температура) пребывания алмаза в мантийных условиях. Составы микровключений в центральных зонах кристаллов из трубки Интернациональная образуют непрерывный тренд от хлоридно-карбонатных к карбонатным. В результате установлено небольшое перекрытие их с составом микровключений в кубоидах из той же трубки [^ес^ешгоу е1 а!., 2009] только в области, обогащенной карбонатами. Микровключения в аналогичных алмазах из трубки Мир являются более сложными по составу относятся к преимущественно карбонатным и силикатно-карбонатным. Наличие двух типов микровключений в пределах отдельно взятых образцов свидетельствует о присутствии на этапе кристаллизация кубических ядер двух типов флюидов/расплавов, сосуществование которых вероятно обусловлено несмесимостью.

Для исследованных алмазов переходной формы от октаэдра к кубоиду установлено образование в два этапа. На первом этапе образовались октаэдрические ядра кристаллов, характеризующиеся широкими вариациями дефектно-примесного состава и изотопного состава углерода, что вероятно обусловлено гетерогенностью источника алмазообразования в пределах месторождения и различными условиями пребывания в мантии. Для второго этапа характерно образование на октаэдрических алмазах волокнистых оболочек из относительно гомогенного в отношении изотопного состава углерода источника. Микровключения в оболочках алмазов из трубки Сытыканская имеют силикатно-карбонатный состав. По данному признаку оболочки исследованных алмазов близки к алмазам кубического габитуса из целого ряда месторождений [БсЫт^ег, Шуоп, 1994; Ширяев и др., 2005; Zedgenizov е1. а1., 2009; Зедгенизов и др., 2011]. Обогащение хлоридной составляющей для части микровключений указывает на присутствие в них двух типов несмесимых жидкостей - силикатно-карбонатной и водно-солевой. Наряду с этим для большинства облаковидных микровключений в алмазах из трубок Интернациональная и Мир характерен преимущественно карбонатный состав. По составу главных и редких элементов изученные микровключения имеют сходства с алмазоносными кимберлитами Сибирской платформы и - в меньшей степени - с карбонатигами, что обусловлено генетической связью между протокимберлитовым расплавом и средой алмазообразования. Обнаруженные различия в распределении микроэлементов (отрицательные аномалии по некоторым высокозарядным элементам, никелю и магнию, положительные аномалии по калию и крупноионным литофильным элементам) между микровключениями в изученных алмазах и алмазоносными кимберлитами указывают на сложный характер данной связи.

Широкий диапазон дефектно-примесных характеристик секториальных алмазов из кимберлитовых трубок Якутии обусловлен вариациями условий их кристаллизации в мантии, которые принципиально не отличаются от таковых для алмазов кубического и октаэдрического габитуса. Отсутствие четкой зависимости между степенью развития секторов роста основных габитусных форм и концентрацией основных примесных центров указывает на сложный характер влияния примесного состава среды кристаллизации на развитие пирамид роста основных габитусных форм. Содержание примеси азота в секторах роста {111} систематически выше в сравнении с секторами роста {100} с разницей от 250-300 ррш до значений, близких к погрешности измерения, и является следствием кристаллохимического различия между гранями октаэдра и кубоида. Воспроизводимой закономерности в распределении значений остальных дефектно-примесных характеристик между пирамидами роста куба и октаэдра в пределах изученных секториальных алмазов не установлено.

Список литературы диссертационного исследования кандидат геолого-минералогических наук Скузоватов, Сергей Юрьевич, 2012 год

1. Бабич Ю.В., Фейгелъсон Б.Н. Объемное распределение азотных дефектов в синтетических монокристаллах алмаза: данные ИК-картирования // Геохимия. 2009. №1. С. 98-102.

2. Бабич Ю.В., Фейгелъсон Б.Н. Особенности объемного распределения азота в форме N+ в монокристаллах синтетического алмаза // Неорганические материалы. 2009. Т. 45. № 6. С. 673-677.

3. Бескрованов В.В. Онтогения алмаза // Новосибирск: Наука. 2000. 264с.

4. Бокий Г.Б., Безруков Г.Н. и др. Природные и синтетические алмазы. Москва, «Наука», 1986.

5. Браве О. Кристаллографические этюды. Ленинград, Наука, 1974, 419 с.

6. Буланова Г.П., Барашков Ю.П., Талъникова С.Б., Смелова Г.Б. Природный алмаз генетические аспекты // Новосибирск: Наука. 1993. 168 с.

7. Варшавский A.B. Аномальное двупреломление и внутренняя морфология алмаза // М.: Наука, 1968. 92 с.

8. Галимов Э.М. Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования//Геохимия. 1984. № 8. С. 1091-1117.

9. Геншафт Ю.С., Якубова С.А., Волкова JI.M. Внутренняя морфология природных алмазов // Исследования глубинных минералов. М.: Ин-т физики Земли АН СССР. 1977. С. 5-31.

10. Годлевский M.II., Гуркина Г.А. Морфологический ряд октаэдр-куб кристаллов алмаза // Зап. Всесоюз. минерал. Общества. 1977. Ч. 306, вып. 6. С. 647-650.

11. Ефимова Э.С., Соболев Н.В. Распространенность кристаллических включений в алмазах Якутии // Доклады. АН СССР. 1977. Т. 237. № 6. С. 1475-1478.

12. Зедгенизов Д.А., Рагозин A.JI., Шацкий B.C., Араухо Д., Гриффин B.JI. Карбонатные и силикатные среды кристаллизации волокнистых алмазов из россыпей северо-востока сибирской платформы // Геология и геофизика, 2011, т. 52, №10. С. 16491664.

13. Клюев 10.А., Дуденков Ю.А., Непша В.И. Некоторые особенности условий образования алмазов по их формам роста и распределению примесных оптически активных центров// Геохимия. 1973. №7. С. 1029-1035.

14. Коптиль В.И., Лазъко Е.Е., Серенко В.П. Алмазоносные дистеновые эклогиты из кимберлитовой трубки «Сытыканская» первая находка в СССР // Докл. АН СССР. 1976. Т. 225, №4. С. 924-927.

15. Костровицкий С.К, Морикио Т., Серов И.В., Яковлев Д.А., Амиржанов A.A. Изотопно-геохимическая систематика кимберлитов Сибирской платформы // Геология и геофизика. 2007. Т. 48. №3. С. 350-371.

16. Леммлейн Г.Г. Секториальное строение кристалла // М.; JL: Изд-во АН СССР. 1948.40 с.

17. Мартовицкий ЯП. Исследование внутреннего строения природных алмазов нетангенциальных форм роста: Автореф. дис. на соискание степени канд. геол-мин. Наук //М. 1981. 18с.

18. Орлов Ю.Л. Минералогия алмаза // М.: Наука, 1984,254 с.

19. Пальянов Ю.Н., Хохряков А.Ф., Борздов Ю.М., Сокол А.Г., Гусев В.А., Рылов Г.М., Соболев Н.В. Условия роста и реальная структура кристаллов синтетического алмаза // Геология и геофизика. 1997. Т.38. №5. С.882-906.

20. Плотникова С.П., Клюев Ю.А. Оптическое поглощение и люминесценция алмаза с волокнистым строением // Минерал, журн. 1985. Т. 8, №4. С. 31-38.

21. Скузоватов С.Ю., Зедгенизов Д.А., Шацкий B.C., Рагозин А.Л., Купер К.Э. Особенности состава облакоподобных микровключений в октаэдрических алмазах из кимберлитовой трубки Интернациональная (Якутия) // Геология и геофизика. 2011. Т. 54, №1. С. 107-121.

22. Соболев Е.В., Ленская C.B. О проявлении "газовых" примесей в спектрах природных алмазов // Геология и геофизика. 1965. №2. С. 157-159.

23. Соболев Е.В., Ильин В.Е., Ленская C.B. и др. О проявлении «пластинчатых дефектов» в спектрах поглощения и возбуждения люминесценции природных алмазов // Журнал, прикл. спектроскопии. 1968. Т. 9, №4. С. 654-657.

24. Соболев Е.В., Лисойван В. И. Азотные центры и рост кристаллов природного алмаза // Проблемы петрологии земной коры и верхней мантии. Новосибирск: Наука. 1978. С.245-255.

25. Соболев Н.В. Глубинные включения в кимберлитах и проблема состава верхней мантии // Новосибирск, Наука, 1974, 246 с.

26. Соболев B.C., Соболев Н.В. Новые доказательства погружения на большие глубины эклогитизированных пород земной коры. // Доклады АН СССР. 1980. Т. 250. № 3. С.683-685.

27. Соболев Н.В., Галимов Э.М., Ивановская И.Н., Ефимова Е.С. Изотопный состав углерода алмазов, содержащих кристаллические включения // ДАН СССР. 1979. Т. 249. №5. С. 1217-1220.

28. Солодова Ю.П., Коток А.Д., Кулаков и др. Типоморфные особенности одной из разновидностей кристаллов алмаза // Новые данные о минералах СССР. М.: Наука. 1974. Т. 23. С. 104-112.

29. Федоров Е.С. Симметрия правильных систем фигур // Зап. Минерал. Общества. 1891. Серия. 2. Т. 28. С. 1-146.

30. Чернов A.A., Гиваргизов Е.И., Багдасаров Х.С. и др. Современная кристаллография // М.: Наука, 1980, Т. № 3.

31. Шарыгин В.В., Головин A.B., Похиленко Н.П., Соболев Н.В. Джерфишерит в неизмененных кимберлитах трубки Удачная-Восточная, Якутия // Доклады РАН. 2003. Т. 390. № 2. С. 242-246.

32. Шацкий B.C., Вылов Г.М., Ефимова Э.С., К. де Корте, Соболев Н.В. Морфология и реальная структура микроалмазов из метаморфических пород Кокчетавского массива, кимберлитов и аллювиальных россыпей // Геология и геофизика. 1998. Т. 39(7). С. 942—955.

33. Ширяев A.A., Израэли Е.С., Хаури Э.Г., Захарченко О.Д., Навон О. Химические, оптические и изотопные особенности волокнистых алмазов из Бразилии // Геология и геофизика. 2005. Том 46(12). С. 1207-1222.

34. Якубова С.А., Геншафт Ю.С., Дуденков Ю.А. История роста природных алмазов (по данным исследования внутренней морфологии) // Минералогия, геохимия и прогнозирования алмазных месторождений. Л.: НИИГА. 1974. С. 55-59.

35. Akagi T., Masuda A. Isotopic and elemental evidence for a relationship between Kimberlite and Zaire cubic diamonds //Nature. 1988. Vol. 336 (6200). P. 665-667.

36. Antonyuk B.P., Mironov V.P. Three-stage growth model of the natural diamond of octahedral habit // Extended Abstracts of the 7th International Kimberlite conference. Cape Town. 1998. P. 23-25.

37. Blackwell D.E., Sutherland G.B.B.M. The vibrational spectrum of diamond // J. chim. phys. et. phys.-chim.bial. 1949. Vol. 46, № 1/2. P. 9-15.

38. Bottinga Y. Carbon isotope fractionation between graphite and carbon dioxide // Earth Planet. Sci. Lett. 1969. Vol. 5. P. 301- 307.

39. BoydS.R., Pillinger C.T., Milledge H.J., Mendelssohn M.J., Seal M. Fractionation of nitrogen isotopes in a synthetic diamond of mixed crystal habit // Nature. 1988. Vol. 331. P. 604-607.

40. Boyd S.R., Pineau F., Javoy M. Modeling the growth of natural diamonds // Chem. Geol. 1994. Vol. 116. P. 29-42.

41. Boyd S. R,, Kiflawi I., Woods G. S. The relationship between infrared absorption and the A defect concentration in diamond // Phil. Mag. B. 1994. Vol. 69. P. 1149-1153.

42. Boyd S. R., Kiflawi I., Woods G. S. Infrared absorption by the B nitrogen aggregate in diamond. // Phil. Mag. B. 1995. Vol. 72. P. 351-361.

43. Bravais A. Analyse mathématique sur les probabilités des erreurs de situation d'un point // Mémoires présentés par divers savants à l'Académie royale des sciences de l'Institut de France. 1846. Vol. 9. P. 255-332.

44. Bravais A. Mémoire sur les systèmes formés par des points distribués régulièrement sur un plan ou dans l'espace // Journal de l'Ecole Polytechnique. 1897. Vol. 19. P. 1-128.

45. Burns R.C., Davies G.J. Growth of synthetic diamond // In: J. E. Field (ed.) The properties of natural and synthetic diamond, Academic Press, 1992, pp. 395-422

46. Burton W.K., Cabrera N. Frank F.C. The growth of crystals and equilibrium structures of their surfaces // Philos. Trans. A. 1951. Vol. 243. P. 299-358.

47. Cartigny P., Harris J.W., Javoy M. Diamond genesis, mantle fractionation and mantle nitrogen content: a study of dl3C-N concentrations in diamonds I I Earth Planet. Sci. Lett. 2001. Vol. 185. P. 85-98.

48. Cartigny P., Harris J. IV., Taylor A., Davies R., Javoy M. On the possibility of a kinetic fractionation of nitrogen stable isotopes during natural diamond growth // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2003. Vol. 67. № 8. P. 1571-1576.

49. Cartigny P. Stable isotopes and the origin of diamond // Elements. 2005. Vol. 1(2). P. 79-84.

50. Chrenko R.M., McDonald R.S., Darrow K.A. Infra-red spectrum of diamond coat //Nature. 1967. Vol. 214. P. 474-476.

51. Chrenko R.M., Tuft R.E., Strong H.M. Transformation of the state of nitrogen in diamond //Nature. 1977. Vol. 270. P. 141-144.

52. Clark C. D., Collins A. T., Woods O.S. Absorption and luminescence spectroscopy Il The Properties of Natural and Synthetic Diamonds (Field. J.E. ed.), Academic Press, London. 1992. P. 35-79.

53. Collins A.T. Vacancy enhanced aggregation of nitrogen aggregation in diamond 11 J. Phys. C.: Solid State Phys. 1980. Vol. 11. P. 2641-2650.

54. Dallon J. A., Presnall D. C. Carbonatitic melts along the solidus of model lherzolite in the system Ca0-Mg0-Al203-Si02-C02 from 3 to 7 GPa // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1998a. Vol. 131(2-3). P. 123-135.

55. Dalton J. A., Presnall D. C. The continuum of primary carbonatitic-kimberlitic melt compositions in equilibrium with lherzolite: data from the system Ca0-Mg0-A1203-Si02-C02 at 6 GPa// Journal of Petrology. 1998b. Vol. 39. P. 1953-1964.

56. Davies G., Collins A.T., Spear T, Sharp infra-red spectra of diamond coat II Solid State. 1984. Vol. 49. №5. P. 433-436.

57. Deines P. The carbon isotope composition of diamonds: relationship to diamond shape, color, occurrence and vapor composition // Geochim. Cosmochim. Acta. 1980. Vol. 44. P. 943-961.

58. Deines P., Harris J.W., Spear P.M., Gurney J.J. Nitrogen and 13C content of Finsch and Premier diamonds and their implications // Geochim. Cocmochim. Acta. 1989. Vol. 53. P.1367-1378.

59. Deines P. The carbon isotope geochemistry of mantle xenoliths // Earth Sci. Rev. 2002. Vol. 58. P. 247-278.

60. Donnay J.D.H., Harker D. A new law of crystal morphology extending the law of Bravais II Journal mineralogical society of America. 1937. P. 446-467.

61. Eiler J. M, Graham C., Valley J. W. SIMS analysis of oxygen isotopes: matrix eDects in complex minerals and glasses // Chem. Geol. 1997. Vol. 138. P. 221-244.

62. Evans H.T., Clark J.R. The crystal structure of bartonitc, a potassium iron sulfide, and its relationship to pentlandite and djerfisherite // Am. Mineral. 1981. V. 66. P. 376-384.

63. Evans T., Qi Z. The kinetics of the aggregation of nitrogen atoms in diamond // Proc. R. Soc. London. 1982. A281. P. 159-182.

64. Evans T. Aggregation of nitrogen in diamond // The Properties of Natural and Synthetic Diamonds (Field. J.E. ed.), Academic Press, London. 1992. P, 259-290.

65. Falloon T.J., Green D.H. The solidus of carbonated, fertile peridotite // Earth Planet Sci. Lett. 1989. Vol. 94. P. 364-370.

66. Fitzsimmons I. C. W., Harte B., Clark R. M. SIMS stable isotope measurement: counting statistics and analytical precision // Miner. Mag. 2000. Vol. 64. P. 59-83.

67. Frank F. C. Defects in diamonds // Science & Technology of Industrial Diamonds: Proc. International Industrial Diamond Conference (J. Burls ed.), Oxford, Industrial Diamond Inf. Bureau, London, 1967. P. 119-135.

68. Galimov EM. Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation. Geochim. Cosmohim. Acta. 1991. Vol. 55. P.1697-1708.

69. Goss J.P., Coomer B.J., Jones R., Fall C.J., Briddon P.R. Extended defects in diamond: The interstitial platelet // Phys. Rev. 2003. Vol. 67. P. 1-15.

70. Gurney J.J. Diamonds. Their Mantle/Crust Setting, Diamonds and Diamond Exploration // Kimberlites and Related Rocks V2. 1989. Geol. Soc. Aust. Spec. Publ. Vol. 14. P. 935- 965.

71. Guthrie G.D., Veblen D.R., Navon O., Rossman G.R. Submicrometer fluid inclusions in turbid-diamond coats // Earth and Planetary Science Letters. 1991. Vol. 105 (1-3). P. 1-12.

72. Haggerty S. Diamond genesis in a multiply-constrained model // Nature. 1986. Vol. 320, P. 34-38.

73. Hammouda T. High-pressure melting of carbonated eclogite and experimental constraints on carbon recycling and storage in the mantle // Earth and Planetary Science Letters. 2003. Vol. 214. P. 283-297.

74. Hanley P.L., Kiflawi I., Lang A.R. On topographically identifiable sources of cathodoluminescence in natural diamonds // Philos. Trans. R. Soc. London. 1977. A284, 329.

75. Harrison E.R, Tolansky S. Growth history of a natural octahedral diamond // Processing Royal Society London. 1964. A279. P. 490^96.

76. Hartman P., Perdok W.G. On the Relations between Structure and Morphology of Crystals // Acta Crystallogr. 1955. V. 8. № 49. P. 521.

77. Howell D., O'Neill C.J., Grant K.J., Griffin W.L., Pearson N.J., O'Reilly S.Y. \i-FTIR mapping: Distribution of impurities in different types ofdiamond growth // Diamond and Related Materials. 2012. Vol. 29. P. 29-36.

78. Iakoubovskii K., Adriaenssens G.J. Optical characterization of natural Argyle diamonds I I Diamond and Related Materials. 2002. Vol. 11. P. 125-131.

79. Izraeli E.S., Harris J.W., Navon O. Brine inclusions in diamonds: a new upper mantle fluid // Earth Planet. Sci. Lett. 2001. Vol. 187. P. 323-332.

80. Izraeli E.S., Harris J. W., Navon O. Fluid and mineral inclusions in cloudy diamonds from Koffifontein, South African // Geochim. Cosmochim. Acta. 2004. Vol. 68. P. 2561-2575.

81. Jambon A., Deruelle B., Dreibus G., Pineau F. Chlorine and Bromine abundance in MORB: the contrasting behavior of Mid Atlantic Ridge and East Pacific Rise and implications for chlorine geodynamic cycle // Chem. Geol. 1995. Vol. 126. P. 101-117.

82. Jones R., Briddon P. R., Oeberg S. First-principles theory of nitrogen aggregates in diamond // Phil. Mag. Lett. 1992. Vol. 66. 67-74.

83. Kamiya Y., Lang A.R. On the structure of coated diamonds // Philos. Mag. 1965. Vol. 11. P. 347-356.

84. Keppler H., Wiedenbeck M. and Shcheka S. S. Carbon solubility in olivine and the mode of carbon storage in the Earth's mantle //Nature. 2003. Vol. 424. P. 414-416.

85. Kesson S.E., Ringwood A.E. Slab-mantle interactions 2. The formation of diamonds // Chem. Geol. 1989. Vol. 78. P. 97-118.

86. Khachatryan G.K., Kaminsky F. V. 'Equilibrium' and 'nonequilibrium' diamonds from deposits in the East European platform, as revealed by infrared absorption data // Can. Mineral. 2003. Vol. 41(1). P. 171-184.

87. Khokhryakov A.F., Palyanov Yu.N. Revealing of dislocations in diamond crystals by the selective etching method // Journal of Crystal Growth. 2006. Vol. 293. P. 469^174.

88. Kiflawi /., Fisher D., Kanda H, Sittas G. The creation of the 3107 cm-1 hydrogen absorption peak in synthetic diamond single crystals // Diamond and Related Materials. 1996. Vol. 5. P. 1516-1518.

89. Kirkley M.B., Gurney J. J., Otter M.L., Hill S.J., Daniels L.R. The application of C isotope measurements to the identification of the sources of C in diamonds: a review // Applied Geochemistry. 1991. Vol. 6 (5). P. 477-494.

90. Klein-Ben David O., Izraeli E.S., Hauri E., Navon O. Mantle fluid evolution a tale of one diamond // Lithos. 2004. Vol. 77. P. 243-253.

91. Klein-BenDavid O., Wirth R., Navon O. TEM imaging and analysis of microinclusions in diamonds: A close look at diamond-growing fluids // Am. Mineral. 2006. Vol. 91. P. 353-365.

92. Klein-Ben David O., Izraeli E.S., Hauri E., Navon O. Fluid inclusions in diamonds from the Diavik mine, Canada and evolution of diamond-forming fluids // Geochim. Cosmochim. Acta. 2007. Vol. 71. P. 723-744.

93. Klein-BenDavid ()., Logvinova A.M., Schrauder M., Spetius Z.V., Weiss Y., Hauri E.H., Kaminsky F.V., Sobolev N.V., Navon O. High-Mg carbonatitic microinclusions in some

94. Yakutian diamonds a new type of diamond-forming fluid // Lithos. 2009. Vol. 112S. P. 648659.

95. Kopylova M., Navon O., Dubrovinsky L., Khachatryan G. Carbonatitic mineralogy of natural diamond-forming fluids // Earth and Planetary Science Letters. 2010. Vol. 291. P. 126-137.

96. Kossel W. Zur Theorie des Kristallwachstums // Nachr. Gesselshaft Wiss Gottingen. 1927. Vol 2. P. 135-143.

97. Kushiro I., Syono Y, Akimolo S. Melting of peridotite nodule at high pressures and at high water pressures // J. Geophys. Res. 1968. Vol. 73, P. 6023-6029.

98. Lang A.R. On the growth-sectorial dependence of defects in natural diamond // Proc. Roy. Soc. London A. 1974. Vol. 340. №1621. P. 233-248.

99. Lang A.R., Walmsley J.C. Apatite Inclusions in Natural Diamond Coat // Phys. Chem. Minerals. 1983. Vol. 9. P. 6-8.

100. Logvinova A., Wirth R., Fedorova E., Sobolev N. Nanometre-sized mineral and fluid inclusions in cloudy Siberian diamonds: new insights on diamond formation // Eur. J. Mineral. 2008. Vol. 20. P. 317-331.

101. McDonough W. F., Sun S.-s. The composition of the earth // Chemical Geology. 1995. Vol. 120. P. 223-253.

102. Mendelssohn M.J., Milledge H.J. Geologically significant information from routine analysis of the mid-infrared spectra of diamonds // Inter. Geol. Rev. 1995. Vol. 37. P. 95110.

103. Meyer H.O.A. Inclusions in diamond // Mantle xenoliths. Ed. by P. H. Nixon. Wiley, New York. 1987. P. 501-522.

104. Moore M, Lang A.R. On the internal structure of natural diamond of cubic habit // Phylos, Mag. 1972. Vol. 26 (6). P. 1313-1325.

105. Moore M. Diamond morphology // Ind. Diam. Rev. 1985. Vol. 45. P. 67-71.

106. Navon 0., Hutcheon I.D., Rossman G.R., Wasserburg G.J. Mantle-derived fluids in diamond micro-inclusions //Nature. 1988. Vol. 335. P. 784-789.

107. Navon O. Formation of diamonds in the earth's mantle // Proceedings of the 7th International Kimberlite Conference. 1999. Red Roof Designs, Cape Town. P. 584-604.

108. Niggli P. Geometrische Kristallographie des Discontinuums. 1918-1919. Leipzig. Parts 1-2.

109. Otter M. L., Gurney J. J., McCandless T. E. The carbon isotope composition of Sloan diamonds // EOS, Trans. Am. Geophys. Union. 1990. Vol. 71(17). P. 644.

110. Pal'yanov Yu.N., Shatsky V.S., Sokol A.G., Sobolev N.V. The role of mantle ultrapotassic fluids in diamond formation // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2007. Vol. 104 (22). P. 9122-9127.

111. Palyanov Yu. N., Borzdov Yu. N., Khohryakov A.F., Kupriyanov I.N., Sokol A.G. Effect of Nitrogen impurity on diamond crystal growth processes // Cryst. Growth and Design. 2010. Vol. 10. P. 3169-3175.

112. Perchuk L.L., Safonov O.G., Yaspaskurt V.O., Barton J.M. Crystal-melt equilibria involving potassium-bearing clinopyroxene as indicator of mantle-derived ultrahigh-potassic liquids: an analytical review // Lithos. 2002. Vol. 60. P. 89-111.

113. Reutsky V.N., Harie B., Borzdov Yu.M., Palyanov Yu.N. Monitoring diamond crystal growth, a combined experimental and SIMS study // Eur. J. Mineral. 2008. Vol. 20. P. 365-374.

114. Richardson S.R., Gurney J.J., Erlank A.J. Harris J. W. Origin of diamonds in old enriched mantle //Nature. 1984. Vol. 310. P. 198-202.

115. Rondeau B., Fritsch E., Gairaud M., Chalain J-P., Notari F. Three historical 'asteriated' hydrogen-rich diamonds: growth history and sector-dependent impurity incorporation // Diamond and Related Materials. 2004. Vol. 13. P. 1658-1673.

116. Rondeau B., Fritsch E., Moore M, Thomassot E., Sirakian J.F. On the growth of natural octahedral diamond upon a fibrous core // Journal of Crystal Growth. 2007. Vol. 304. P. 287-293.

117. RudnickR. L., Gao S. Composition of the Continental Crust // The Crust (ed. R. L. Rudnick), Treatise on Geochemistry (eds. H. D. Holland and K. K. Turekian). 2003. Vol. 3. P. 164. Elsevier-Pergamon, Oxford.

118. Schrauder M., Navon O. Hydrous and carbonatitic mantle fluids in fibrous diamonds from Jwaneng, Botswana// Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. Vol. 52. P. 761-771.

119. Schrauder M., Koeberl C., Navon O. Trace element analyses of fluid-bearing diamonds from Jwaneng, Botswana // Geochimica et Cosmochimca Acta. 1996. Vol. 60 (23). P. 4711-4724.

120. Schoenflies A. Kristallsysteme und Kristallstruktur. Leipzig: Tuebner, verb. 1. 1891. 638 S; verb. 2. 1923.

121. Shimizu N., Richardson S.H. Trace element abundance patterns of garnet inclusions in p-suite diamonds // Geochim. Cosmochim. Acta. 1987. Vol. 51. P. 755-758.

122. Sobolev N.V., Kaminsky F.V., Griffin W.L., Yefimova E.S., Win T.T., Ryan C.G., Botkunov A.I. Mineral inclusions in diamonds from the Sputnik kimberlite pipe, Yakutia // Lithos. 1997. Vol. 39. P. 135-157.

123. Stachel T., Harris J. Syngenetic inclusions in diamond from Birim field (Ghana) -a deep peridotitic profile with a history of depletion and re-enrichment // Contrib. Mineral. Petrol. 1997. Vol. 127. P. 336-352.

124. Stachel T. Diamond // Mineralogical Association of Canada Short Course Series. 2007. Vol. 37. P. 1-22.

125. Slranski I.N. Zur Theorie des Kristallwachstums // Z. Phys. Chem. 1928. A136. P. 259-278.

126. Sunagawa I. Growth and morphology of diamond crystals under stable and metastable conditions // Journal of Crystal Growth. 1990. Vol. 99. P. 1156-1161.

127. Sunagawa I. Morphology of natural and synthetic diamond crystals // Materials Science of the Earth's Interior, Terra Science Publications, 1984, Tokyo/D Reidel, Dordrecht, pp. 303-330.

128. Suzuki S., Lang A.R. Internal structures of natural diamond crystals revealing mixed-habit growth // Diamond Res., Suppl. Ind. Diamond Rev. 1976. P. 39^47.

129. Swart P.K., Pillinger C.T., Milledge H.J., Seal M. Carbon isotopic variation within individual diamonds // Nature. 1983. Vol. 303 (5920). P. 793-795.

130. Taylor W.R., Green D.H. The role of reduced C-H-0 fuids in mantle partial melting// Kimberlites and related rocks. 1989. Vol. 1 (Geol. Soc. Aust. Spec. Publ. 14). P. 592602.

131. Taylor W.R, Canil D., Milledge H.J. Kinetics of lb to IaA nitrogen aggregation in diamonds // Geochim. Cosmochim. Acta. 1996. Vol. 60 (23). P. 4725- 4733.

132. Taylor L.A., Anand M. Diamonds: time capsules from the Siberian Mantle // Chemie der Erde. 2004. Vol. 64. P. 1-74.

133. Thomassot E., Cartigny P., Harris J. W. and Viljoen K. S. Methane-related diamond crystallization in the Earth's mantle: stable isotope evidence from a single diamond-bearing xenolith // Earth Planet. Sci. Lett. 2007. Vol. 257. P. 362-371.

134. Valley J. W, Graham C. M., Harte B., Eiler J. M., Kinny P. D. Ion microprobe analysis of oxygen, carbon, and hydrogen isotope ratios // S.E.G. Rev. Econ. Geol. 1998. Vol. 7. P. 73-98.

135. Volmer M. Kinetik der Phasenbildung // Steinkopff. Dresden. 1939. 220 p.

136. Wallace M. E., Green D. H. An experimental determination of primary carbonatite magma composition //Nature. 1988. Vol. 335. P. 343-346.

137. Walmsley J.C., Lang A.R. Oriented biotite inclusions in diamond coat // Mineralogical Magazine. 1992. Vol. 56. P. 108 -111.

138. Walmsley J.C., Lang A.R. On sub-micrometre inclusions in diamond coat: crystallography and composition of ankerites and related rhombohedral caarbonates // Mineralogical Magazine. 1992. Vol. 56. P. 533 -543.

139. Watson E.B., Liang Y. A simple model for sector zoning in slowly grown crystals: implications for growth rate and lattice diffusion, with emphasis on accessory minerals in crustal rocks // Am. Mineral. 1995. Vol. 80 (11-12). P. 1179-1187.

140. Watson E.B. Surface enrichment and trace element uptake during crystal growth // Geochim. Cocmochim. Acta. 1996. Vol. 60 (24). P. 5013-5020.

141. Welbourn C.M, Rooney M.L.T., Evans D.J.F. A study from diamonds of cube and cube related shape from the Jwaneng mine // Journal of Crystal Growth. 1989. Vol. 94. P. 229252.

142. Wyllie P.J. Metasomatism and fluid generation in mantle xenoliths // Mantle Xenoliths (cd. P.H. Nixon). 1987. P. 609-623.

143. Wyllie P. J., Ryabchikov I.D. Volatile components, magmas, and critical fluids in upwelling mantle //J. Petrol. 2000. Vol. 41. P. 1195-1206.

144. Woods G. S. Platelets and the infrared absorption of type la diamonds // Proc. Royal Soc. London. 1986. A407, 219-238.

145. Woods G.S., Collins A.T. // Infrared absorption spectra of hydrogen complex in type I diamonds // J. Phys. Chem. Solids. 1983. V. 44. P. 471-475.

146. Woolley A.R., Kempe D.R.C. Carbonatites: Nomenclature, average chemical compositions and element distributions. In: Carbonatites Genesis and Evolution (ed. K. Bell), Unwin Hyman, 1989, pp. 1-14.

147. Yaxley G.M., Green D.I I. Experimental demonstration of refractory carbonate-bearing eclogite and siliceous melt in the subduction regime // Earth and Planetary Science Letters. 1994. Vol. 128. P. 313-323.

148. Yaxley G.M. Phase relations in carbonated eclogite under upper mantle PT conditions implications for carbonatite petrogenesis In: Gurney, J., Pascoe, M., Richardson, S. (Eds.), Proceedings 7th IKC. 1999. Red Roof Designs, Cape Town, P. 933-947.

149. Yaxley G.M., Brey G.P. Phase relations of carbonate-bearing eclogite assemblages from 2.5 to 5.5 GPa: Implications for petrogenesis of carbonatites // Contr. Miner. Petrol. 2004. Vol. 146. P. 606-619.

150. Yelisseyev A.P., Pokhilenko N.P., Steeds J. W., Zedgenizov D.A., Afanasiev V.P. Features of coated diamonds from the Snap Lake/King Lake kimberlite dyke, Slave craton, Canada, as revealed by optical topography // Lithos. 2004. Vol. 77. P. 83- 97.

151. Zaitsev A.M. Optical properties of diamond: a data handbook. Berlin, Heidelberg, Springer, 2001, 502 p.1

152. Zedgenizov D.A., Iiarle B. Microscale variations of ô C and N content within a natural diamond with mixed-habit growth // Chem. Geol. 2004. Vol. 205. P. 169-175.

153. Zedgenizov D.A., Kagi H.K., Shatsky V.S., Sobolev N. V. Carbonatitic melts in cuboid diamonds from Udacnhaya kimberlite pipe (Yakutia): evidence from vibrational spectroscopy // Miner. Mag. 2004. Vol. 68. P. 61-73.

154. Zedgenizov D.A., Harte B., Shatsky V.S., Politov A.A., Rylov G.M., Sobolev N. V. Directional chemical variations in diamonds showing octahedral following cuboid growth // Contrib. Mineral Petrol. 2006. Vol. 151. P. 45-57.

155. Zedgenizov D.A., Ragozin A.L., Shatsky V.S., Araujo D., Griffin W.L., Kagi H. Mg and Fe-rich carbonate-silicate high-density fluids in cuboid diamonds from the Internationalnaya kimberlite pipe (Yakutia) // Lithos. 2009. 112S. P. 638-647.