СООТНОШЕНИЕ МЕЖДУ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ СТРУКТУРНЫХ ПРИМЕСЕЙ В КРИСТАЛЛАХ АЛМАЗА И АЛМАЗОНОСНОСТЬЮ КИМБЕРЛИТОВЫХ ТРУБОК (НА ПРИМЕРЕ АРХАНГЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ И ЯКУТИИ)

ВЕЩЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ И СВОЙСТВА ПОРОД И РУД УДК 549.211:552.323.6

Соотношение между распределением структурных примесей в кристаллах алмаза и алмазоносностью кимберлитовых трубок

Ratio of structural impurity distribution in diamond crystals and kimberlite pipe diamond potentiak

Хачатрян Г. К., Анашкина Н. Е.

С применением метода ИК-спектроскопии проведено сравнительное изучение алмазов из 12 трубок Архангельской области. На фоне положительной корреляции средних содержаний азота и водорода в алмазах из разных объектов установлено, что кристаллы из убогоалмазоносных трубок характеризуются относительно повышенными концентрациями водорода по сравнению с алмазами из месторождений им. М. В. Ломоносова и им. Гриба.

По распределению структурных примесей алмазы архангельских месторождений отличаются от якутских, что, предположительно, обусловлено разным составом источников вещества сопоставляемых алмазов и термодинамическими условиями их роста. Показано, что в алмазах якутских трубок, так же как и в архангельских, водород является отрицательным фактором алмазоносности. Одной из возможных причин этого является блокирующее действие примеси на рост кристаллов алмаза.

Ключевые слова: алмаз, структурные примеси, азот, водород, кимберлитовые трубки, алмазоносность.

Khachatryan G. K., Anashkina N. E.

IR spectroscopy was used to compare diamonds from 12 pipes, Arkhangelsk region. Based on positive correlation between average N and H values in diamonds from various deposits, it was found that crystals from low-grade diamond pipes are relatively enriched in hydrogen compared with diamonds from Lomonosov and Grib deposits.

In terms of structural impurity distribution, Arkhangelsk deposit diamonds differ from Yakutian diamonds; it could be due to various composition of compared diamonds' source matter and thermodynamic conditions of their growth. It is shown that hydrogen is a negative factor of diamond potential in both Yakutian and Arkhangelsk diamonds. This can partly be explained by impurity blocking effect on diamond crystal growth.

Keywords: diamond, structural impurities, nitrogen, hydrogen, kimberlite pipes, diamond potential.

Для цитирования: © Хачатрян Г. К., Анашкина Н. Е. Соотношение между распределением структурных примесей в кристаллах алмаза и алмазоносностью кимберлитовых трубок (на примере Архангельской области и Якутии). Руды и металлы. 2021. № 3. с. 114-130. DOI: 10.47765/0869-5997-2021-10023.

For citation: © Khachatryan G. K., Anashkina N. E. Ratio of structural impurity distribution in diamond crystals and kimberlite pipe diamond potentiak (case study of Arkhangelsk region and Yakutia). Ores and metals, 2021, № 3, pp. 114-130. DOI: 10.47765/08695997-2021-10023.

Несмотря на простой химический состав алмаза, его реальная структура содержит многочисленные дефекты, природа которых различна. В настоящее время их известно более пятидесяти.

Наряду с собственными дефектами кристаллической решётки алмаза, представляющими собой вакансии и их скопления, смещённые атомы углерода, точечные и протяжённые дислокации, значительное число микродефектов имеет примесное происхождение. Структурные примеси представляют собой отдельные чужеродные атомы или группы атомов и их комбинации с вакансиями.

Примеси в кристаллической решётке алмаза, с нашей точки зрения, наиболее информативны в генетическом аспекте. Многие из них образуются непосредственно в процессе кристаллизации алмаза. При этом концентрация структурных примесей согласно теории роста кристаллов [19] определяется химическим составом среды, температурой и скоростью процесса. Всё это служит предпосылкой для использования примесей и дефектов кристаллической решётки алмаза в качестве чувствительных индикаторов условий природного алмазообразования.

Среди структурных примесей главную роль играет азот, изоморфно замещающий углеродные атомы в кристаллической решётке алмаза. Общее содержание этой примеси в природных алмазах может достигать 5000 at. ррт [26]. В алмазах из кимберлитов и лампроитов в количественном отношении доминируют азотные А- и В-центры. А-центры представляют собой пару смежных, замещающих углерод атомов азота [14, 21], а В-центры - тетраэдричес-ки сгруппированные вокруг вакансии азотные атомы [20].

Как впервые показано на примере трубок Южной Африки [22-24], суммарное содержание структурного азота (М(о4) в алмазах взаимосвязано с типом эклогитовой или ультраба-зитовой мантийной среды роста алмаза. Так, алмазы с включениями минералов ультраба-зитовой ассоциации преимущественно низкоазотные (Ы(0( < 400 at. ррт), а в алмазах экло-гитовой ассоциации содержание азота варьи-

руется в значительных пределах (20-1000 at. ррт).

Соотношение концентраций общего азота и его агрегированной формы в кристалле отражает температурный режим алмазообразо-вания [27]. Оно может использоваться в качестве сравнительного полуколичественного критерия температурных условий роста кристалла алмаза.

В отличие от азота, который изоморфно замещает углеродные атомы, водород химически связан с углеродом алмазной решётки. Предполагаемые структурные модели водородных центров следующие: Н>С=С<Н [14] или >С=С<! [28].

Концентрация водородных центров в алмазе отражает содержание водорода в среде ал-мазообразования. Водород захватывается преимущественно кубическими гранями алмаза при его росте. Ранее нами обосновывалась возможность блокирования роста алмаза при значительных содержаниях водорода в среде кристаллизации [4].

Наиболее информативным количественным методом анализа азотных и водородных центров в кристаллах алмаза является ИК-спектроскопия. С её помощью можно проводить массовое изучение кристаллов без их разрушения и специальной подготовки проб. Этот метод был базовым при исследовании алмазов из трубок Архангельской области и Якутии.

Объекты и метод исследования. Объектами изучения послужили кристаллы алмаза (715 шт.) из трубок Золотицкого, Черноозёрс-кого и Кепинского полей Архангельской области (табл. 1). Распределение азота и водорода в архангельских алмазах сопоставлялось с результатами исследования алмазов из якутских трубок, опубликованными нами в работе [1].

Для анализа содержаний азотных центров в алмазах использовалась унифицированная методика, обеспечивающая сопоставимость авторских и зарубежных данных [17]. Концентрация водорода в алмазе прямо пропорциональна коэффициенту поглощения узкой спектральной линии около 3107 см-1 (К3107), обусловленной водородными центрами, и оценивалась по величине К3107.

I© Хачатрян Г. К., Анашкина Н. Е., 2021

1. Усреднённые концентрации структурных примесей в выборках и популяциях алмаза из трубок Архангельской области

1. Average concentrations of structural impurities in selected samples and diamond populations from Arkhangelsk region pipes

Поле Трубка Число образцов Средние значения концентраций азота и водорода Характеристика и тип главной популяции

Ntot, ppm %NB H, усл. ед. Ntot, ppm %NB Тип

Черноозёрское им. Гриба 30 794 39 (10 - 65) 0,7 (0 - 2,7) 233±133 32 ± 16 III

Золотицкое им. Ломоносова 98 838 26 (0 - 95) 2,1 (0 - 10,2) 186±132 32 ± 30 III

Пионерская 37 224 24 1,7 (0 - 16,9) 294 ± 94 29 ± 22 III

Карпинского-1 64 1106 28 3,1 (0 - 11,5) 1372±274 19 ± 9 V

Архангельская 37 1396 23 3,1 (0,1 - 9,6) 1402 ±162 22 ± 12 V

Поморская 135 1409 26 4,1 (0 - 16) 1396±170 25 ± 11 V

Снегурочка 106 745 38 3,7 (0 - 28,2) 547 ±123 50 ± 8 VI

Кольцовская 36 594 50 3,4 (0,1 - 47,2) 561±125 49 ± 7 VI

Первомайская 67 471 41 3,3 (0 - 29,6) 539 ±140 50 ± 6 VI

Кепинское Юрасская 30 778 39 3,1 (0 - 21,9) 857±142 30 ± 12 IV

ЦНИГРИ-Архангельская 23 267 48 2,4 (0 - 10) 267±141 50 ± 19 III

Степная 52 332 53 2 (0 - 10,6) 112 ± 89 70 ± 32 II

Примечание. В числителе дроби - среднее по выборке значение, в знаменателе - минимальное и максимальное; при характеристике популяций вычислялись среднеквадратические отклонения и

Спектры алмазов записывались на ИК-Фу-рье спектрометре Nicolet-380 корпорации Thermo, USA в комбинации с микроскопом Centau-rus в диапазоне 650-4000 см-1 с разрешением 4-6 см-1.

Алмазы каждой из промышленно-алма-зоносных трубок (им. Гриба, им. Ломоносова, Пионерская, Поморская, им. Карпинского-1, Архангельская), а также из убогоалмазонос-ных трубок (Кольцовская, Первомайская, Снегурочка, Степная, ЦНИГРИ-Архангельская и Юрасская) были представлены выборками кристаллов от 23 до 135 штук. Размер боль-

шинства проанализированных кристаллов составляет -2+1 мм, реже -1+0,5 и -4+2 мм.

В связи с ростовой природой примесей азота и водорода данные по их распределению в алмазах сопоставлялись с морфологией и особенностями внутреннего строения кристаллов.

За исключением алмазов из трубки им. Гриба, в основном представленных кристаллами октаэдрической и переходной от октаэдра к ромбододекаэдру формами, среди остальных алмазов Архангельской области преобладают округлые кристаллы ромбододекаэдрическо-го габитуса - додекаэдроидры.

Рис. 1. Размещение трубок кимберлитов и пикритов Архангельской области:

поля кимберлитов: 1 - Золотицкое, 2 - Черноозёрское, 3 - Кепинское: а - поле, b - группы трубок Кепин-ского поля: Ш - Шочинская, П - Пачугская, К - Ключевская, С - Соянская, включающая тела пикритов; 4 - Верхотинское поле пикритов

Fig. 1. Location of kimberlite pipes and picrites, Arkhangelsk region:

kimberlite fields: 1 - Zolotitskoye, 2 - Chernoozerskoye, 3 - Kepinskoye: a - field, b - groups of the Kepinsky field pipes: Ш - Shochinskaya, П - Pachugskaya, K - Klyuchevskaya, С - Soyanskaya including picrite bodies; 4 - Ver-khotinskoye picrite field

Соотношение морфологических разновидностей алмаза в каждой изученной выборке сопоставимо с их распространённостью в соответствующих трубках. Краткая характеристика алмазов рассматриваемых объектов и их геологической позиции приведена ниже.

Характеристика геологической позиции и особенностей морфологии кристаллов алмаза. В Архангельской области традиционно вы-

деляют несколько полей [5]: Верхотинское, Зо-лотицкое, Черноозёрское, Кепинское (рис. 1), а также Мельское, Ижемское, Турьинское, Пол-тинское и Пинежское, причём вопрос об ал-мазоносности последних остаётся дискуссионным.

По геохимическим характеристикам кимберлиты Золотицкого поля относятся к глинозёмистой серии, а трубка им. Гриба Черно-

озёрского поля и трубки Кепинского поля - к железо-титанистой [12].

Отличительной особенностью Архангельской алмазоносной области по сравнению с районами Сибирской платформы является то, что на сравнительно небольшой площади сосредоточены десятки тел кимберлитов и родственных им пород (см. рис. 1), включащих алмазы с разнообразной морфологией и содержанием структурных примесей в кристаллах.

В Золотицком поле шесть промышленных трубок - им. Ломоносова, Пионерская, Поморская, им. Карпинского-1, им. Карпинского-2 и Архангельская, которые рассматриваются в качестве одного месторождения им. М. В. Ломоносова. Кроме них известны ещё четыре трубки: Кольцовская, Пионерская, Белая и Снегурочка, отличающиеся убогой алмазоноснос-тью. Расстояние между отдельными трубками варьируется от 100 м до 2,5 км, общая протяжённость цепочки трубок 14 км.

В каждой трубке месторождения соотношения кристаллов различной формы варьируются [8], но преобладающей формой везде являются додекаэдроиды (в среднем около 70 %). Содержание октаэдрических индивидов низкое (обычно не более 15 %). В трубках им. Ломоносова и Пионерская содержание октаэдри-ческих алмазов немного выше среднего по месторождению. В остальных трубках месторождения им. М. В. Ломоносова немного повышена доля алмазов кубического габитуса (тетрагек-саэдроидов), составляющая от 7 до 27 % от общего количества.

Убогоалмазоносные трубки Первомайская, Кольцовская, Белая, а также Снегурочка расположены соответственно севернее и южнее площади месторождения им. М. В. Ломоносова (см. рис. 1).

Минералогические характеристики алмазов из трубок Первомайская, Кольцовская и Снегурочка достаточно сходны [5]. Во всех трёх рассматриваемых трубках преобладают кристаллы ромбододекаэдрического габитуса, доля которых составляет от 58 до 64 % от общего количества. Среди ромбододекаэдрических индивидов типично округлые додекаэдроиды доминируют над ламинарными ромбододека-

эдрами. Кристаллы октаэдрического габитуса и переходной от октаэдра к ромбододекаэдру формы присутствуют в подчинённом количестве и суммарно составляют от 17 до 22 % от общего числа кристаллов в соответствующих трубках. Относительное содержание алмазов кубического габитуса (тетрагексаэдроидов) среди кристаллов трубок Первомайская, Коль-цовская и Снегурочка относительно невелико и составляет ~ 7-8 % от всех индивидов.

Месторождение им. Гриба, расположенное в Черноозёрском поле, представлено трубкой им. Гриба, характеризующейся самой высокой алмазоносностью среди известных трубок Архангельской области.

Алмазы трубки характеризуются высоким качеством, 80 % кристаллов прозрачны. В отличие от алмазов месторождения им. М. В. Ломоносова в месторождении им. Гриба преобладают кристаллы октаэдрической и переходной от октаэдра к ромбододекаэдру форм (около половины от общего числа) [5]. Алмазов ромбододекаэдрического габитуса в трубке содержится около одной третьей, а кубического (кубы, тетрагексаэдроиды) - соответственно одной десятой части от общего количества.

Кепинское поле включает более 30 трубок, среди которых выделяют четыре пространственно разобщённые группы: Шочинскую, Па-чугскую, Ключевскую и Соянскую (см. рис. 1). Последняя преимущественно представлена телами пикритов. Расположенная в юго-восточной части Кепинского поля Пачугская группа -самая многочисленная, она включает трубки Степная и Архангельская-ЦНИГРИ. Западнее Пачугской группы располагается Ключевская, к которой относится трубка Юрасская.

В связи с крайне низкой алмазоносностью трубок Кепинской территории сведения о свойствах алмазов, содержащихся в трубках, весьма ограниченны. По данным В. К. Гаранина с соавторами [5], базирующимся на описании 117 кристаллов, среди них преобладают ромбододекаэдры (50-70 %), в подчинённом количестве присутствуют октаэдры и комбинационные формы ряда октаэдр - ромбододекаэдр (10-35 %). Алмазы кубического габитуса, включая тетрагексаэдроиды, не установлены.

Рис. 2. Кривые распределения алмазов по распределению в кристаллах азота (Nfof, at. ppm) и водорода (lnH):

трубки: 1 - Архангельская, 2 - им. Гриба, 3 - им. Ломоносова, 4 - Степная, 5 - Первомайская, 6 - Снегурочка; число образцов в выборках см. табл. 1.

Fig. 2. Diamonds distribution curves based on nitrogen (Ntot, at. ppm) and hydrogen (lnH) distribution in crystals:

pipes: 1 - Arkhangelskaya, 2 - Grib, 3 - Lomonosov, 4 - Stepnaya, 5 - Pervomaiskaya, 6 - Snegurochka; see table. 1 for the number of samples in selections

Распределение структурных примесей в алмазах Архангельской области. Выборки алмазов из месторождений Архангельской области охарактеризованы в табл. 1. Из неё видно, алмазы разных трубок даже в пределах одного кимберлитового поля отличаются по среднему содержанию структурного азота в кристаллах (Ы(0(). В Золотицком поле самыми высокоазотными являются алмазы из трубок им. Карпин-ского-1, Архангельская и Поморская (средние значения 1106, 1396 и 1409 at. ррт соответственно). Самые низкие средние значения зафиксированы в алмазах трубки Пионерская Золотицкого поля (224 at. ррт), а также Степная (332 а^ ррт) и Архангельская-ЦНИГРИ (267 at. ррт) Кепинского поля. При этом последние существенно отличаются от кристаллов из трубки Пионерская по степени агрегации азота, соответственно составляющей в среднем 4853 и 24 % (см. табл. 1). Пониженная степень агрегации азота (23-28 %) отмечена для алмазов всех изученных трубок месторождения им. М. В. Ломоносова, что существенно отличает их от алмазов убогоалмазоносных трубок Зо-лотицкого поля, характеризующихся средними значениями %ЫВ 41-50.

Несмотря на то что по усреднённым значениям содержания азота и степени его агрега-

ции алмазы из месторождения им. Гриба сходны с алмазами из трубок Снегурочка и Юрас-ская (см. табл. 1), первые характеризуются минимальными концентрациями водорода (Н ~ 0,7 усл. ед.).

Средние значения концентрации азота и водорода в кристаллах из разных трубок не всегда достаточно информативны при сопоставлении выборок алмаза. В особенности это относится к случаям двумодального распределения алмазов по содержанию в них примесей.

Как видно из рис. 2, содержание азота и водорода в алмазах из трубок им. Ломоносова, Архангельская варьируется в значительных пределах, при этом в каждой из трубок преобладают определённые группы кристаллов - популяции, характеризующие данный объект. Так, например, в трубке им. Ломоносова преобладают низкоазотные индивиды с общим модальным содержанием примеси (М(0() ~ 180 а^ ррт, а в трубке Архангельская - соответственно высокоазотные кристаллы с модой ~ 1260 а^ ррт. Помимо этого, в трубке им. Ломоносова в подчинённом количестве присутствует группа кристаллов (второстепенная популяция) с модой ~ 780 at. ррт. Наличие двух и более популяций алмаза в одной трубке может быть связано с попаданием в неё

I© Хачатрян Г. К., Анашкина Н. Е., 2021

©""""..........

кристаллов из разных глубинных алмазоносных слоёв.

В отличие от алмазов большинства трубок месторождения им. М. В. Ломоносова, алмазы месторождения им. Гриба преимущественно низкоазотные (мода ~ 275 а^ ррт).

Модальные значения концентраций водорода в алмазах из трубок месторождений им. М. В. Ломоносова и им. Гриба положительно коррелируют с азотными максимумами (см. рис. 2). Так, высокоазотной моде трубки Архангельская соответствует водородный максимум 1пН ~ +1,5. Главная популяция алмазов из трубки им. Ломоносова характеризуется модой по водороду 1пН ~ -0,5, а трубки им. Гриба -модами 1пН -1,5 и +0,5.

Положительная корреляция содержаний азота и водорода в алмазах рассматривалась нами ранее [15] и объяснялась тем, что азот и водород являются компонентами единых (биогенных) источников вещества алмаза.

Для сравнения на рис. 2 приведены кривые распределения алмазов из убогоалмазо-носных трубок Кольцовская, Первомайская и Степная по содержанию в кристаллах структурных примесей азота и водорода.

В Золотицком поле алмазы из убогоалма-зоносных трубок Первомайская и Снегурочка отличаются по модальным значениям общего содержания азота, составляющего ~ 400 и ~ 500 а^ ррт соответственно. Вместе с тем алмазы убогоалмазоносных трубок этого поля обладают относительно повышенным модальным содержанием водорода, сопоставимым с водородной модой высокоазотных алмазов трубки Архангельская. Так, мода 1пН составляет +1,5 для трубки Снегурочка и +0,5 для трубки Первомайская.

Высокие модальные значения 1пН ~ +1,5 также характерны для главной популяции алмазов (мода ~ 130 at. ррт) из трубки Степная Кепинского поля.

Таким образом, для алмазов из трубок Архангельской области отмечается тенденция относительного увеличения содержания водородных центров в алмазах из убогоалмазонос-ных трубок. Причинами этого могут быть не только специфические термодинамические ус-

ловия образования кристаллов, но и исходный состав (соотношение N/H) источников вещества алмаза.

Рассмотрим условия образования архангельских алмазов более детально с использованием геотермометрии, основанной на модели В. Р. Тейлора с соавторами [27]. Данные для рассмотрения представлены в табл. 1, содержащей не только средние по выборкам содержания азота и водорода, но и характеристики главных алмазных популяций по каждой трубке. Принципы выделения популяций и их типизация описаны в работе [16].

Распределение азота в кристаллах и тип алмазной популяции, как было показано ранее [15, 16], служат характеристиками мантийных условий образования алмазов из коренных и россыпных проявлений. На рис. 3 видно, что самые низкотемпературные (наименее глубинные) алмазы Архангельской области -из трубок Золотицкого поля Архангельская, Поморская и им. Карпинского-1. Они относятся к популяциям типа V, сформировавшимся преимущественно в эклогитовой среде. Остальные трубки месторождения им. М. В. Ломоносова, а также месторождения им. Гриба в Черноозёрском поле характеризуются относительно более высокотемпературными (глубинными) популяциями алмаза типа III, сформировавшимися главным образом в ультраосновном мантийном субстрате. Как видно из рис. 3, по температурам формирования (1100 °С/ 1 млрд лет) к низкоазотным алмазам популяций типа III близки среднеазотные алмазы популяций типа VI, преобладающие в убого-алмазоносных трубках Золотицкого поля Коль-цовская, Первомайская и Снегурочка.

Алмазы трубки ЦНИГРИ-Архангельская (К3а) Кепинского поля принадлежат к популяции типа III. Алмазы другой рассматриваемой трубки Пачугской группы - Степной - являются самыми высокотемпературными и глубинными среди алмазов из трубок Архангельской области и относятся к типу популяций II. Среди алмазов изученных трубок популяция типа IV установлена только в трубке Юрас-ская, входящей в Ключевскую группу трубок Кепинского поля.

%NB = 100 x

Рис. 3. Распределение азота в главных популяциях алмаза на диаграмме [27]:

алмазы из трубок: 1 - им. Гриба Черноозёрского поля, 2 - Золотицкого поля; 3 - Кепинского поля; римские цифры - номера типов популяций; число образцов в выборках см. табл. 1

Fig. 3. Nitrogen distribution in the main diamond populations, diagram [27]:

diamonds from pipes: 1 - Grib, Chernoozerskoye field; 2 - Zolotitskoye field; 3 - Kepinskoye field; roman numerals - population types; see table 1 for the number of samples in selections

Таким образом, в Архангельской области наиболее продуктивными являются те трубки, в которых алмазы принадлежат популяциям типов III и V, распространённым в месторождениях им. М. В. Ломоносова и им. Гриба.

Сравнительная характеристика алмазов из трубок Архангельской области и Якутии. В сравнении с архангельскими якутские алмазы, открытые в середине прошлого столетия, изучены более полно и досконально. Е. В. Соболев впервые на примере трубки Мир показал, что распределение азота в выборке алмазов

месторождения индивидуально и может использоваться для идентификации кристаллов из разных объектов [13]. Это послужило толчком для последующих исследований генетической информативности структурных примесей в алмазах и использовании типомор-физма алмаза в прогнозно-поисковых целях. В связи с хорошей изученностью якутских алмазов представляется целесообразным сопоставить их свойства со свойствами алмазов Архангельской области. С нашей точки зрения, это поможет выявить специфику условий и ис-

тории их роста и в какой-то мере судить об источниках вещества архангельских алмазов.

Несмотря на то что территория проявления алмазоносного вулканизма в Архангельской области намного меньше по сравнению с Якутской провинцией, архангельские алмазы более разнообразны по распределению азота и водорода в кристаллах. Особенно это относится к алмазам из трубок Золотицого поля, представленным, как было показано выше, популяциями типов III, V и VI. По сравнению с этим в кимберлитовых полях Якутии главные популяции алмазов принадлежат к какому-либо одному типу [16].

Существенным отличием сопоставляемых алмазов является то, что продуктивная для Архангельской области популяция типа V в трубках Якутии вообще не обнаружена. Это относится и к популяции типа VI, широко распространённой в убогоалмазоносных трубках Золотицкого поля. Вместе с тем популяции типа IV, характерные для богатейших месторождений Якутии (трубки Интернациональная, Нюрбинская, Мир), а также популяции типа II, типичные для месторождения Муно-Тюнгское, в Архангельской области встречены лишь в убо-гоалмазоносных трубках.

Таким образом, алмазы основных месторождений Архангельской области (III + V типы популяций) и Якутии типы популяций) сформировались в разных по глубинности горизонтах мантии, причём последние в целом более высокотемпературные и глубинные. Выявленные отличия проявились в морфологии и внутреннем строении сопоставляемых кристаллов и зависят, согласно экспериментальным данным, от термодинамических параметров роста алмазов [10]. В области стабильности алмаза кубические формы роста формируются при пониженных температурах, а октаэдрические - при повышенных.

Как отмечалось выше, архангельские алмазы, за исключением кристаллов из трубки им. Гриба, преимущественно представлены до-декаэдроидами. В якутских трубках доля типично округлых додекаэдроидов обычно незначительна, при этом наиболее распространены октаэдры, ламинарные ромбододекаэд-

ры и переходные между ними формы. Так, в трубке Удачная преобладают ламинарные ромбододекаэдры, октаэдры и переходные от октаэдра к ромбододекаэдру формы (соответственно ~ 37, 24 и 23 % от общего количества) [9]. При этом доля додекаэдроидов и кубов составляет лишь первые проценты от всех кристаллов.

Внутреннее строение и история роста большинства архангельских алмазов также весьма своеобразны по сравнению с алмазами Якутии, преимущественно характеризующимися послойно-октаэдрической зональностью с прямолинейными границами между зонами, параллельными граням октаэдра. Такая зональность, обусловленная неравномерным захватом примесей растущими гранями, является результатом послойного (тангенциального) механизма роста кристаллов. Октаэдрический габитус кристаллов алмаза и послойно-октаэд-рическое внутреннее строение отражают медленный рост кристаллов алмаза в условиях термодинамической стабильности.

Большинство архангельских алмазов (значительная часть додекаэдроидов и кристаллы кубического габитуса) из трубок месторождения им. М. В. Ломоносова частично или полностью сформировалось в результате нормального механизма роста.

Признаком роста алмаза по нормальному механизму служит волокнистое внутреннее строение кристаллов, а также волнистый характер фронта роста. Формирование таких кристаллов было сложным и часто сопровождалось сменой послойного механизма роста в начале кристаллизации на нормальный [8]. Иногда такая смена происходила неоднократно [18]. Всё это свидетельствует о нестабильности условий алмазообразования.

Рассмотренный выше тип зональности архангельских алмазов для якутских алмазов не типичен. Нормальный механизм роста у них проявляется в основном на начальном этапе, но в дальнейшем он сменяется послойным [6]. Нередко рост якутских кристаллов начинался по смешанному механизму: нормальному (грани куба) и послойному (грани октаэдра). В результате в центральных частях кристаллов

2. Сравнительная характеристика морфологических разновидностей алмазов Архангельской области и Якутии по распределению структурных примесей в кристаллах и условиям их формирования

2. Comparative characterization of morphological diamond varieties, Arkhangelsk region and Yakutia, based on structural impurity distribution in crystals and their formation conditions

Форма кристаллов Месторождение им. М. В. Ломоносова

n Ntot, ppm %NB Н, усл. ед. Т, °С n Ntot, ppm %NB Н, усл. ед. Т, °С

Октаэдр* 26 331 (0 -1270) 36 1,1 (0 -3,7) 1150 17 268 (89-490) 24 0,2 (0 -0,5) 1140

Октаэдр - ромбододекаэдр** 38 1061 (44 -2103) 34 2,1 (0 -5,9) 1120 23 301 (15 -587) 36 0,5 (0 -1,3) 1150

Куб, кубоид, тетрагексаэдроид 30 1344 (265 -2767) 16 4,1 (0 -11,1) 1090 20 655 (376-934) 22 2,3 (1,1 -3,6) 1110

Примечание. В числителе - средние по выборке значения, в знаменателе - минимальные и максимальные; * - октаэдры с тригональной формой граней, ** - октаэдры и комбинационные кристаллы ряда октаэдр - ромбододекаэдр с дитригональной формой граней, п - число кристаллов, - общее содержание структурного азота, - доля азота в В-форме, Н, усл. ед. - содержание структурного водорода в условных единицах, Т - температура алмазообразования для условного возраста 1 млрд лет по диаграмме [27].

образуется своеобразная секториальная структура типа «мальтийский крест». При этом волокнистое внутреннее строение с характерным для него волнистым фронтом роста отмечается лишь в алмазах кубического габитуса и алмазах в оболочке, доля которых в якутских трубках очень незначительна.

Среди всех морфологических групп архангельских алмазов только октаэдрические индивиды, присутствующие в трубках в подчинённом количестве, характеризуются послойно-зональным или квазиоднородным внутренним строением [8, 11, 18]. Такие кристаллы сформировались в результате послойного механизма роста и по своим морфологическим особенностям они сходны с алмазами Якутии.

Таким образом, возможными причинами разного распределения структурных примесей в алмазах Архангельской области и Якутии служат разные термодинамические условия и механизм роста сопоставляемых кристаллов. Помимо этого следует принимать во внимание химические факторы (состав источников вещества и среды образования алмаза), о чём свидетельствует сравнение одноимён-

ных морфологических групп алмазов из разных трубок, сходных между собой по условиям кристаллизации.

Для корректного сравнения отбирались группы кристаллов, сходных по габитусу и другим внешним морфологическим признакам: октаэдры с тригональными гранями, октаэдры и комбинационные кристаллы ряда октаэдр -ромбододекаэдр с дитригональной формой граней, а также алмазы кубического габитуса из трубок месторождения им. М. В. Ломоносова и Удачная (табл. 2). Средние содержания примесей в кристаллах всех сопоставляемых групп в алмазах месторождения им. М. В. Ломоносова выше, чем в алмазах из трубки Удачная. Ключевое значение при сравнении имеют группы алмазов с тригональной формой граней, обладающих послойно-октаэдрическим внутренним строением, которые характеризуются сходным распределением азота в кристаллах и температурами алмазообразования, но существенно различаются по содержанию водорода (см. табл. 2).

Подобные отличия морфологических групп алмазов пространственно разобщённых мес-

VJ I

i l hi1 i i -J I j

Поморская*

Снегурочка

3-

щ

5

5у

2-

Первомайская^ жКольцовская

Юрасская

НА

Архангельская « им. Карпинского-1

К3а

Степна^ Пионерская

им. Ломоносова

СА

2„3

10. 11

112

и

1Л—г

fА^ А 14

^ 13

А

7

18„.

.-А" '

17

16^^им. Гриба

ВВА, ВА, СА

А

15

200

600

N„ at. ppm

1000

1400

1

2 --— 3 4

5

Рис. 4. Усреднённые содержания азота а^ ррт) и водорода (Н, усл. ед.) в алмазах (23-135 шт.) из трубок Архангельской области (тренд I) и Якутии (тренд II):

трубки: 1 - Заполярная, 2 - Поисковая, 3 - Дальняя, 4 - Айхал, 5 - Сытыканская, 6 - Удачная, 7 - Юбилейная, 8 - Молодость-1, 9 - Комсомольская, 10 - Прогнозная, 11 - Зарница, 12 - Краснопресненская, 13 - Ленинград, 14 - Мир, 15 - Спутник, 16 - им. XXIII съезда КПСС, 17 - Интернациональная, 18 - Малокуонапская; доминантные формы алмазов в трубках Якутии: 1 - октаэдрическая, 2 - ромбододекаэдрическая; 3 - линия тренда; области алмазов: 4 - Золотицкого поля, 5 - Кепинского поля; ВВА, ВА, СА, НА - соответственно весьма высокоалмазоносные, высокоалмазоносные, среднеалмазоносные и низкоалмазоносные месторождения; остальные усл. обозн. см. рис.3

4

1-

0

Fig. 4. Average nitrogen (Ntot, at. ppm) and hydrogen (H, conv. units) contents in diamonds (23-135 samples) from pipes of the Arkhangelsk region (trend I) and Yakutia (trend II):

pipes: 1 - Zapolyarnaya, 2 - Poiskovaya, 3 - Dalnyaya, 4 - Aikhal, 5 - Sytykanskaya, 6 - Udachnaya, 7 - Yubileynaya, 8 - Molodost-1, 9 - Komsomolskaya, 10 - Prognoznaya, 11 - Zarnitsa, 12 - Krasnopresnenskaya, 13 - Leningrad, 14 - Mir, 15 - Sputnik, 16 - CPSU XXIII Congress, 17 - Internatsionalnaya, 18 - Malokuonapskaya; the dominant diamond shapes in the Yakutian pipes: 1 - octahedral, 2 - rhombic dodecahedral, 3 - trend line, 4 - diamond area within Zolotitskoye field, 5 - diamond area within Kepinskoye field; BBA, BA, CA, HA - respectively, quite high-grade, high-grade, medium-grade and low-grade diamond deposits; see Fig. 3 for other legend

торождений могут быть обусловлены разным содержанием азота и водорода в источнике вещества алмаза.

Два тренда распределения азота и водорода в кристаллах алмаза. Как показано выше, наличие двух групп кристаллов, характеризующихся разным соотношением азота и водорода в кристаллах, обусловлено механизмом их роста, термодинамическими факторами алма-зообразования и составом биогенных источников алмазного вещества. На диаграмме (рис. 4) эти группы образуют два тренда: архангельский (I) и якутский (II). Каждый из трендов демонстрирует положительную корреляцию содержаний водорода и азота в кристаллах. Однако относительное содержание водорода в архангельских алмазах выше, чем в якутских. Положительная корреляция концентраций азота и водорода в алмазах из разных трубок отмечалась нами ранее [15] и интерпретировалась как результат общности источников азота и водорода в среде алмазообразования. Интересно, что в алмазах отдельных кимберли-товых трубок, например в трубках кластера Пандрэа (район Жуина, Бразилия), корреляция содержаний азота и водорода носит линейный характер. Это признак того, что азот и водород входили в состав одного и того же химического соединения или являлись компонентами какой-либо химической реакции. Однако в большинстве случаев пропорции между концентрациями азота и водорода в алмазах варьируются. Это может быть связано с разным соотношением азота и водорода в составе алмазообразующих органических соединений, а также с тем, что часть водорода может иметь собственный источник. Так, главными компонентами газов, выделенных из алмаза, являются Н20, Н2, СН4 [25], среди которых отмечается разнообразие водородных соединений, а азот представлен лишь одной формой.

Из рис. 4 видно, что фигуративные точки алмазов из убогоалмазоносных трубок Архангельской области Снегурочка, Первомайская, Кольцовская, Поморская (Золотицкое поле), а также Юрасская, Степная, Архангельская-ЦНИГРИ лежат выше линии тренда I, то есть

характеризуются относительно повышенными содержаниями водорода. Также это наглядно видно на кривых распределения алмазов архангельских трубок по содержанию в них азота и водорода (см. рис. 2).

В пределах якутского тренда (II), построенного по 744 кристаллам алмаза из 18 трубок, концентрации водорода в алмазах значимо ниже, а их вариации относительно невелики. К сожалению, в нашем распоряжении не было коллекций алмаза из убогоалмазоносных трубок Якутии, но опубликованные данные [3] подтверждают тенденции, установленные для архангельских алмазов. В работе [3] проведено массовое исследование распределения азота и водорода в алмазах убогоалмазоносных трубок Якутии: Восток, 30 лет Айхалу, Озёрная, Радиоволновая, им. Соболева, Чукукская, а также высокоалмазоносных трубок Нюрбин-ская, Ботуобинская, Айхал, Комсомольская и Юбилейная. В исследованиях авторы пользовались оригинальной методикой определения концентраций азота и водорода в алмазах, которая не является общепринятой, поэтому нельзя исключить систематической погрешности между их данными и нашими. Тем не менее общая тенденция относительного увеличения концентрации водорода в алмазах убогоалма-зоносных трубок прослеживается и на примере Якутии. Это видно из рис. 5, основанного на данных работы [3].

В развитие исследований взаимосвязи ал-мазоносности трубок Якутии со свойствами кристаллов алмаза Л. Д. Бардухинов проанализировал распределение азота в алмазах из различных коренных месторождений Якутии [2]. Алмазоносность этих трубок варьируется от 0,5 до ~ 9 кар/т. Оказалось, что в алмазах самых высокопродуктивных трубок Интернациональная, Нюрбинская, Мир среднее содержание азота в алмазах выше по сравнению с трубками, содержащими низкоазотные алмазы, - Айхал, Удачная, Зарница, Комсомольская и Юбилейная. Эта особенность позволяет оценить генетическую информативность азота и его роль в природном алмазообразовании.

Взаимосвязь распределения примесей в алмазах из разных трубок и их алмазоносности.

InH-i 0,8

0,6 0,40,2-

Нюрбинская.

.Восток

• Озёрная

^Радиоволновая

^им. Соболева^, Молодость^

^Чукукская

Заря

30 лет Айхалу

Комсомольская

^ ^Ботуобинская

Айхал Юбилейная 'Краснопресненская

♦ 1 ♦ 2

5,6

6,2

6,4 InN„

Рис. 5. Соотношение усреднённых концентраций азота и водорода (1пН) в алмазах из высокопродуктивных (7) и убого-алмазоносных (2) трубок Якутии с использованием данных [3]

число образцов в каждой изученной выборке алмаза не менее 100 штук

Fig. 5. The ratio of the average nitrogen (lnNtot) and hydrogen (lnH) concentrations in diamonds from highly productive (7) and low-grade (2) Yakutian diamond pipes using data from [3]

the number of samples in each studied diamond selected group is at least 100

Обобщая полученные данные (около 1,5 тыс. кристаллов из 30 объектов), мы можем сделать вывод, что распределение азота и водорода в выборках алмаза из разных трубок коррелирует с их алмазоносностью (см. рис. 4). При этом относительное содержание водорода является отрицательным фактором алмазонос-ности, а суммарное содержание азота - положительным.

Согласно классификации коренных месторождений алмазов для прогнозно-поисковых целей [7] по содержанию алмазов выделяют четыре группы тел: весьма высокоалмазоносные (Интернациональная, им. XXIII съезда КПСС, Мир), высокоалмазоносные (Удачная, Юбилейная), среднеалмазоносные (Спутник, Дачная, Сытыканская, Комсомольская, Дальняя, Краснопресненская, Заполярная, им. Ло-

моносова, Пионерская, им. Карпинского-1 и -2, Архангельская) и низкоалмазоносные (Поморская). На диаграмме (см. рис. 4) алмазы весьма (ВВА) и высокоалмазоносных (ВА), а также среднеалмазоносных (СА) трубок располагаются ниже линии тренда архангельских алмазов. Алмазы низкоалмазоносной (НА) трубки Поморская месторождения им. М. В. Ломоносова, а также других убогоалмазоносных тел Архангельской области приурочены к верхней части диаграммы и находятся выше линии тренда I.

Причины взаимосвязи алмазоносности трубок и распределения структурных примесей в алмазах могут быть различными. Скорее всего, мы имеем дело с результирующим влиянием сразу нескольких (и, возможно, разнонаправленных) воздействий и факторов.

С позиций разрабатываемой нами концепции образования алмаза с участием органического вещества, погружённого в мантию [15], можно предположить, что общее содержание азота в алмазах отражает концентрацию азотсодержащей биомассы в протолите. Чем она выше, тем выше будет потенциальная алмазо-носность мантийной среды, которая выносится на поверхность кимберлитовыми трубками. Водород - также составляющая биомассы, однако, как отмечалось выше, его источники в мантийной среде могут быть и другими. В связи с этим чёткой линейной корреляции между содержаниями азота и водорода, как правило, нет, а положительная связь концентраций этих элементов фиксируется лишь в виде общей тенденции. Фактически же алмазы с одинаковым содержанием азота, отобранные из разных трубок, могут существенно отличаться по содержанию водорода. Например, алмазы из трубок Интернациональная, им. Ломоносова и Снегурочка (см. рис. 4), сходные по распределению азота, характеризуются разным содержанием водорода (соответственно 1, 2,1 и 3,7).

Роль водорода как отрицательного фактора алмазоносности может быть обусловлена негативным влиянием примесей на рост кристаллов алмаза. Как известно из теории и экспериментальных данных, примеси, отлагаясь на растущей поверхности алмаза, препятст-

0

6

вуют сначала послойному росту, а при значительных концентрациях - и росту по нормальному механизму. При определённых термодинамических параметрах кристаллизации существуют пороговые значения концентраций примесей, начиная с которых рост кристаллов полностью прекращается. В этом плане азот представляется менее агрессивной примесью по сравнению с водородом. Атом азота близок по размеру к атому углерода и изоморфно замещает его в алмазной решётке, а водород химически адсорбирован растущей поверхностью и образует дефекты, препятствующие дальнейшему «воспроизведению алмазной структуры». Возможность активного воздействия примеси водорода на рост кристаллов алмаза показана нами в работе [4]. Поэтому не исключено, что повышенное содержание водородных центров в алмазах из трубок с низкой алмазоносностью обусловлено тем, что водо-

родные дефекты могут блокировать рост алмазов, так что он прекращается на раннем этапе с образованием большого числа микрокристаллов. По такой же причине в метаморфических породах Кокчетавского массива могут образовываться микроалмазы, характеризующиеся экстремально высокими концентрациями водородных центров.

Таким образом, намечена положительная корреляция алмазоносности архангельских и якутских трубок со средним содержанием азота в кристаллах и, соответственно, отрицательная - с содержанием водорода.

С практической точки зрения выявленное соотношение между распределением примесей в алмазах из разных трубок и их алмазо-носностью должно учитываться при предварительной оценке продуктивности прогнозируемых коренных источников алмазов из россыпей.

Список литературы

1. Анашкина Н. Е., Хачатрян Г. К. Применение метода ИК-Фурье-спектроскопии для оценки технологических свойств и качества алмазного сырья // Руды и металлы. - 2015. - № 3. - С. 70-77.

2. Бардухинов Л. Д. Особенности алмазов и состав включений в них как поисковые признаки на примере Накынского и Алакит-Мархинского кимберлитовых полей : специальность 25.00.11 «Геология, поиски и разведка твёрдых полезных ископаемых, минерагения» : дис. на соискание учён. степ. канд. геол.-минерал. наук / Бардухинов Леонид Данилович. - Улан-Удэ, 2020. - 143 с.

3. Бардухинов Л. Д., Специус З. В., Липашова А. Н. Структурные дефекты и минеральные включения в алмазах из кимберлитовых трубок На-кынского и Алакит-Мархинского полей по данным КР- и ИК-спектроскопии // Руды и металлы. - 2018. - № 4. - С. 76-86.

4. Блинова Г. К. Структурные примеси как индикаторы механизма роста природных кристаллов алмаза // Доклады АН СССР. - 1987. - Т. 294, № 4. - С. 868-871.

5. Гаранин В. К., Криулина Г. Ю., Гаранин К. В., Са-мосоров Г. Г. Архангельские алмазы. Новые данные : монография. - М. : МГУ, 2018. - 232 с.

6. Геншафт Ю. С., Якубова С. А., Волкова Л. М. Внутренняя морфология природных алмазов // Исследования глубинных минералов. - М. : ИФЗ РАН, 1977. - С. 5-131.

7. Геология, прогнозирование, методика поисков, оценки и разведки месторождений алмазов. Книга 1. Коренные месторождения / В. М. Подчасов, В. Е. Минорин, И. Я. Богатых [и др.]. - Якутск : ЯФ ГУ СО РАН, 2004. - 548 с.

8. Захарченко О. Д., Махин А. И., Хачатрян Г. К. Типоморфные свойства алмазов : монография. -М. : ЦНИГРИ, 2002. - 104 с.

9. Зинчук Н. Н., Коптиль В. И. Типоморфизм алмазов Сибирской платформы : монография. -М. : Недра, 2003. - 603 с.

10. Литвин Ю. А., Бутузов В. П. О росте кристаллов искусственного алмаза // Доклады АН СССР. -1968. - Т. 181, № 5. - С. 1123-1125.

11. Палажченко О. В. Комплексные исследования алмаза из месторождений Архангельской ким-берлитовой провинции: обобщение, генетические и практические следствия // Вестник Московского государственного университета. Серия 4. Геология. - 2008. - № 2. - С. 68-75.

12. Саблуков С. М., Саблукова Л. И. Реконструкция строения мантийного субстрата Зимнебережно-

го алмазоносного района по особенностям мантийных ксенолитов и вещественному составу вулканических пород // Региональная геология и металлогения. - 2005. - № 26. - С. 94-102

13. Соболев Е. В., Ленская С. В. О проявлении «газовых» примесей в спектрах природных алмазов // Геология и геофизика. - 1965. - № 2. -С. 157-159.

14. Сoболeв Е. В., Лисовайн В. И. Примесные центры в алмазах // Тезисы VIII Отчётной научной конференции. - Новосибирск, 1971. - С. 60-61.

15. Хачатрян Г. К. Азот и водород в кристаллах алмаза в аспекте геолого-генетических и прогнозно-поисковых проблем алмазных месторождений // Отечественная геология. - 2013. - № 2. -С. 29-40.

16. Хачатрян Г. К. Типизация алмазов из кимберлитов и лампроитов по распределению азотных центров в кристаллах // Руды и металлы. - 2010. -№ 2. - С. 46-60.

17. Хачатрян Г. К. Усовершенствованная методика оценки концентраций азота в алмазе и практическое применение // Геологические аспекты минерально-сырьевой базы АК «АЛРОСА». Современное состояние, перспективы, решения. -Мирный, 2003. - С. 319-321.

18. Хачатрян Г. К., Палажченко О. В., Гаранин В. К., Иванников П. Ф., Веричев Е. М. Генезис «неравновесных» кристаллов алмаза из кимберлито-вой трубки им. Карпинского-1 по данным катодной люминесценции и ИК-спектроскопии // Вестник Московского государственного университета. Серия 4. Геология. - 2008. - № 2. - С. 38-45.

19. Чернов А. А., Гиваргизов Е. И., Багдасаров Х. С. [и др.]. Современная кристаллография : монография. Том 3. Образование кристаллов / Под ред. Б. К. Вайнштейна, А. А. Чернова, Л. А. Шувалова. - М. : Наука, 1980. - 408 с.

20. Bursill L. A., Glaisher R. W. Aggregation and dissolution of small and extended defect structures in type I a diamond // American Mineralogist. - 1985. -V. 70. - P. 608-618.

21. Davies G. The A nitrogen aggregate in diamondits symmetry and possible structure // Journal of Physics: Conference Series. - 1976. - V. 9. - P. 537-542.

22. Deines P., Harris J. W., Gurney J. J. Associated chemical and carbon isotopic composition variations in diamonds from Finsch and Premier kimberlite, South Africa // Geochimica et Cosmochimica Acta. - 1984. - V. 48, № 2. - P. 325-342.

23. Deines P., Harris J. W., Gurney J. J. The carbon iso-topic composition and nitrogen content of litosphe-ric and asthenospheric diamonds from the Jagers-fontein and Koffifontein Kimberlite, South Africa; evidens for super 13C depletion in mantle // Geochimica et Cosmochimica Acta. - 1991. - V. 55, № 5. - P. 2615-2625.

24. Deines P., Harris J. W., Spear P. M., Gurney J. J. Nitrogen and C13 content of Finsch and Premier diamonds and their implications // Geochimica et Cos-mochimica Acta. - 1989. - V. 53. - P. 1367-1378.

25. Melton C. E., Salotti C. A., Giardini A. A. The observation of nitrogen, carbon dioxide, methane and argon as impurities in natural diamonds // American Mineralogist. - 1972. - V. 57, № 9-10. - P. 1518-1523.

26. Scarratt K. A., Fritsh E. Note on diamond types // Gems & Gemology. - 1992. - Spring. - P. 38-42.

27. Taylor W. R., Jaques L. A., Ridd M. Nitrogen-defect aggregation characteristics of Australian diamonds: Time-temperature constraints on the source regions of pipe and alluvial diamonds // American Mineralogist. - 1990. - V. 75. - P. 1290-1310.

28. Woods G. S., Collins A. T. Infrared absorption spectra of hydrogen complexes in Type I diamonds // Journal of Physics and Chemistry of Solids. - 983. -V. 44, No 5. - P. 471-475.

References

1. Anashkina N. E., Khachatryan G. K. Primenenie metoda IK-Fur'e-spektroskopii dlya otsenki tekhno-logicheskikh svoistv i kachestva almaznogo syr'ya [The use of the IR Fourier spectroscopy method for assessing the technological properties and quality of diamond raw materials], Rudy i metally [Ores and Metals], 2015, No 3, pp. 70-77. (In Russ.).

2. Bardukhinov L. D. Osobennosti almazov i sostav vklyuchenii v nikh kak poiskovye priznaki na pri-

mere Nakynskogo i Alakit-Markhinskogo kimber-litovykh polei [Diamond features and the composition of inclusions in them as search signs on the example of the Nakyan and Alakit-Marharian kimberlite fields: Extended abstract of candidate's thesis], Ulan-Ude, 2020, 143 p.

3. Bardukhinov L. D., Spetsius Z. V., Lipashova A. N. Strukturnye defekty i mineral'nye vklyucheniya v almazakh iz kimberlitovykh trubok Nakynskogo i

Alakit-Markhinskogo polei po dannym KR- i IK-spe-ktroskopii [Structural defects and mineral inclusions in diamonds from Kimberlite tubes of the Na-kyan and Alakit - Marchin fields according to the data of the Cr- and IR spectroscopy], Rudy i metally [Ores and Metals], 2018, No 4, pp. 76-86. (In Russ.).

4. Blinova G. K. Strukturnye primesi kak indikatory mekhanizma rosta prirodnykh kristallov almaza [Structural impurities as indicators of the mechanism of natural diamond crystals], Doklady AN SSSR [Reports of the USSR Academy of Sciences], 1987, V. 294, No 4, pp. 868-871. (In Russ.).

5. Garanin V. K., Kriulina G. Yu., Garanin K. V., Samo-sorov G. G. Arkhangel'skie almazy. Novye dannye [Arkhangelian diamonds. New data], Moscow, MGU Publ., 2018, 232 p.

6. Genshaft Yu. S., Yakubova S. A., Volkova L. M. Vnut-rennyaya morfologiya prirodnykh almazov [Internal morphology of natural diamonds], Issledova-niya glubinnykh mineralov [Studies of deep minerals], Moscow, IFZ RAN Publ., 1977, pp. 5-131.

7. Geologiya, prognozirovanie, metodika poiskov, ot-senki i razvedki mestorozhdenii almazov. Kniga 1. Korennye mestorozhdeniya [Geology, forecasting, methods of searches, assessment and exploration of diamond deposits. Book 1. Indigenous fields], Yakutsk, YaF GU SO RAN Publ., 2004, 548 p.

8. Zakharchenko O. D., Makhin A. I., Khachatryan G. K. Tipomorfnye svoistva almazov [Typidomorphic properties of diamonds], Moscow, TsNIGRI Publ., 2002, 104 p.

9. Zinchuk N. N., Koptil' V. I. Tipomorfizm almazov Si-birskoi platformy [Siberian platform diamond typo-morphism], Moscow, Nedra Publ., 2003, 603 p.

10. Litvin Yu. A., Butuzov V. P. O roste kristallov iskus-stvennogo almaza [On the growth of artificial diamond crystals], Doklady AN SSSR [Reports of the USSR Academy of Sciences], 1968, V. 181, No 5, pp. 123-1125. (In Russ.).

11. Palazhchenko O. V. Kompleksnye issledovaniya almaza iz mestorozhdenii Arkhangel'skoi kimberlito-voi provintsii: obobshchenie, geneticheskie i prakti-cheskie sledstviya [Comprehensive diamond studies from the Arkhangelsk Kimberlite Province fields: generalization, genetic and practical consequences], Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo universite-ta. Seriya: Geologiya [Moscow University Bulletin. Series 4. Geology], 2008, No 2, pp. 68-75. (In Russ.).

12. Sablukov S. M., Sablukova L. I. Rekonstruktsiya stroeniya mantiinogo substrata Zimneberezhnogo

almazonosnogo raiona po osobennostyam mantii-nykh ksenolitov i veshchestvennomu sostavu vulka-nicheskikh porod [Comprehensive diamond studies from the Arkhangelsk Kimberlite Province fields: generalization, genetic and practical consequences], Regionalnaya geologiya i metallogeniya [Regional Geology and Metall], 2005, No 26, pp. 94-102. (In Russ.).

13. Sobolev E. V., Lenskaya S. V. O proyavlenii "gazo-vykh" primesei v spektrakh prirodnykh almazov [On the manifestation of "gas" impurities in the spectra of natural diamonds], Geologiya i geofizika [Russian Geology and Geophysics], 1965, No 2, pp. 157159. (In Russ.).

14. Sobolev E. V., Lisovain V. I. Primesnye tsentry v al-mazakh [Impurity centers in diamonds], Tezisy VIII Otchetnoi nauchnoi konferentsii [Abstracts of the VIII Report Scientific Conference], Novosibirsk, 1971., pp. 60-61.

15. Khachatryan G. K. Azot i vodorod v kristallakh almaza v aspekte geologo-geneticheskikh i prognoz-no-poiskovykh problem almaznykh mestorozhdenii [Typing diamonds from kimberlites and lam-proitations on the distribution of nitrogen centers in crystals], Otechestvennaya geologiya [National Geology], 2013, No 2, pp. 29-40. (In Russ.).

16. Khachatryan G. K. Tipizatsiya almazov iz kimber-litov i lamproitov po raspredeleniyu azotnykh tsen-trov v kristallakh [Typing diamonds from kimber-lites and lamproitations on the distribution of nitrogen centers in crystals], Rudy i metally [Ores and Metals], 2010, No 2, pp. 46-60. (In Russ.).

17. Khachatryan G. K. Usovershenstvovannaya metodika otsenki kontsentratsii azota v almaze i ee prak-ticheskoe primenenie [An improved method of estimating nitrogen concentrations in diamond and its practical application], Geologicheskie aspekty mine-ral'no-syr'evoi bazy AK "ALROSA". Sovremennoe so-stoyanie, perspektivy, resheniya [Geological aspects of the mineral resource base of AK "ALROSA". Modern condition, prospects, solutions], Mirnyi, 2003, pp. 319-321. (In Russ.).

18. Khachatryan G. K., Palazhchenko O. V., Garanin V. K., Ivannikov P. F., Verichev E. M. Genezis "neravnoves-nykh" kristallov almaza iz kimberlitovoi trubki im. Karpinskogo-1 po dannym katodnoi lyuminestsent-sii i IK-spektroskopii [The genesis of "non-equilibrium" diamond crystals from a kimberlite tube them. Karpinsky-1 according to cathode luminescence and IR spectroscopy], Vestnik Moskovskogo

gosudarstvennogo universiteta [Moscow University Bulletin. Series 4. Geology], 2008, No 2, pp. 3845. (In Russ.).

19. Chernov A. A., Givargizov E. I., Bagdasarov Kh. S. [et al.] Sovremennaya kristallografiya. Tom 3. Ob-razovanie kristallov [Modern crystallography. Volume 3. The formation of crystals], Moscow, Nauka Publ., 1980, 408 p.

20. Bursill L. A., Glaisher R. W. Aggregation and dissolution of small and extended defect structures in type I a diamond, American Mineralogist, 1985, V. 70, pp. 608-618.

21. Davies G. The A nitrogen aggregate in diamondits symmetry and possible structure, Journal of Physics: Conference Series, 1976, V. 9, P. 537-542.

22. Deines P., Harris J. W., Gurney J. J. Associated chemical and carbon isotopic composition variations in diamonds from Finsch and Premier kimberlite, South Africa, Geochimica et Cosmochimica Acta, 1984, V. 48, No 2, pp. 325-342.

23. Deines P., Harris J. W., Gurney J. J. The carbon iso-topic composition and nitrogen content of litosphe-ric and asthenospheric diamonds from the Jagers-

fontein and Koffifontein Kimberlite, South Africa; evidens for super 13C depletion in mantle, Geochimica et Cosmochimica Acta, 1991, V. 55, No 5, pp. 2615-2625.

24. Deines P., Harris J. W., Spear P. M., Gurney J. J. Nitrogen and C13 content of Finsch and Premier diamonds and their implications, Geochimica et Cos-mochimica Acta, 1989, V. 53, pp. 1367-1378.

25. Melton C. E., Salotti C. A., Giardini A. A. The observation of nitrogen, carbon dioxide, methane and argon as impurities in natural diamonds, American Mineralogist, 1972, V. 57, No 9-10, pp. 1518-1523.

26. Scarratt K. A., Fritsh E. Note on diamond types, Gems & Gemology, 1992, Spring, pp. 38-42.

27. Taylor W. R., Jaques L. A., Ridd M. Nitrogen-defect aggregation characteristics of Australian diamonds: Time-temperature constraints on the source regions of pipe and alluvial diamonds, American Mineralogist, 1990, V. 75, pp. 1290-1310.

28. Woods G. S., Collins A. T. Infrared absorption spectra of hydrogen complexes in Type I diamonds, Journal of Physics and Chemistry of Solids, 1983, V. 44, No 5, pp. 471-475.

Авторы

Хачатрян Галина Карленовна

доктор геолого-минералогических наук ведущий научный сотрудник khachatryan_g_k@mail.ru

Анашкина Наталия Евгеньевна

кандидат технических наук научный сотрудник for_nataliya@list.ru

ФГБУ «Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов», г. Москва

Authors

Khachatryan Galina Karlenovna

PhD

leading researcher khachatryan_g_k@mail.ru

Anashkina Nataliya Evgenevna

PhD researcher for_nataliya@list.ru

FSBI Central Research Instituteof Geological Prospecting for Base and Precious Metals, Moscow, Russia