Читать онлайн «Модель образования природного алмаза в аспекте его синтеза. Статья 1. Модель газофазного образования алмаза»

УДК 549. 211 В. К. ГАРАНИН, С. В. ДИГОНСКИЙ, Г. П. КУДРЯВЦЕВА МОДЕЛЬ ОБРАЗОВАНИЯ ПРИРОДНОГО АЛМАЗА В АСПЕКТЕ ЕГО СИНТЕЗА Статья 1. Модель газофазного образования природного алмаза Обсуждены представления о генезисе природного алмаза. Показано, что точка зре- ния на кристаллизацию алмаза на больших глубинах, где существуют необходимые дав- ления и температуры, не единственна. В работе на экспериментальном материале и теоре- тических расчетах показано, что основным параметром синтеза алмаза из графита являет- ся мгновенный (импульсный) нагрев шихты. Показано, что синтез и алмаза, и графита из метана осуществляется без высоких давлений и практически при одних и тех же темпера- турах. При этом мгновенный нагрев метана приводит к росту алмаза, а пиролиз метана определяет образование графита. Представления о генезисе алмаза неразрывно связаны с успехами в области его синте- за, так как способы, реализованные в исследовательских центрах, моделируют природные механизмы образования алмаза. Первые удачные эксперименты по синтезу алмаза из графита в устройствах высокого давления подтвердили расчеты теоретиков и закрепили представление об алмазе как о ти- пично барофильном минерале. По этой причине практически все гипотезы, касающиеся происхождения алмаза, так или иначе, связаны с поиском в природе условий для создания сверхвысоких давлений. Наиболее распространена точка зрения, согласно которой алмазы кристаллизовались на больших глубинах, где существуют требуемые давления и темпера- туры, а к земной поверхности доставлены кимберлитовой или лампроитовой магмами. При этом из поля зрения исследователей «выпал» тот факт, что и теоретические расче- ты, и измерения такого параметра, как сверхвысокое давление, были связаны с превраще- нием в алмаз одного только графита и не могли быть отнесены к газообразным соедине- ниям углерода, в частности, углеводородам. Успешный синтез алмаза из углеродсодер- жащих газов при давлениях, близких к нормальному, хотя и свидетельствовал о возмож- ности реализации подобных газофазных процессов в природе, но в целом не изменил представлений о барофильности алмаза. В результате сложилась парадоксальная ситуация: сторонниками практически всех концепций генезиса алмаза допускается образование алмаза из углеводородов и оксидов углерода, но при этом в качестве обязательного условия почти всегда указывается сверх- высокое давление − параметр синтеза алмаза из графита. Причину этого следует искать прежде всего в том, что параметры газофазного образования алмаза в природе не уста 1 новлены, и что оно многим специалистам все еще представляется как «эпитаксиальный синтез в метастабильных условиях». В то же время наличие в природных алмазах углеводородных включений [5], открытие Кумдыкольского месторождения алмазов в Казахстане [16] показало определенную несо- стоятельность «барофильной» концепции применительно к некоторой части алмазов (на- пример, из метаморфических пород) и стало основанием для поисков дополнительной ар- гументации корового образования природных алмазов при отсутствии сверхвысоких дав- лений.