Включение кокчетавита в кристалле алмаза из Венесуэлы ‒ свидетельство субдукции материала континентальной коры

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В рамках нашего исследования детально изучены кристаллы алмаза из россыпного месторождения Гуаниамо (Венесуэла) с многочисленными минеральными включениями. Включения в изученных алмазах представлены типичным набором минералов-индикаторов эклогитового парагенезиса: омфацитом, гранатом, кианитом, коэситом и рутилом. Помимо одиночных минеральных включений были диагностированы полифазные включения. Минеральные ассоциации полифазных включений, соседствующих на расстоянии менее 100 микрометров в пределах одной ростовой зоны, могут значительно отличаться. Так, в одном из исследованных кристаллов алмаза полифазные включения представлены следующими ассоциациями: санидин–доломит–анатаз и магнетит–рутил–доломит–апатит–кокчетавит–графит. Следует отметить, что это первая находка кокчетавита в виде включения в кристаллах алмаза кимберлитового происхождения. Ранее эта гексагональная полиморфная модификация KAlSi3O8 была диагностирована лишь в минералах пород континентальной коры, образовавшихся в условиях высокобарического или ультравысокобарического метаморфизма. Таким образом, присутствие кокчетавита в виде включений в кристаллах алмаза, выносимых кимберлитами, позволяет сделать вывод о субдукции материала континентальной коры на мантийные глубины и о его важной роли в метасоматических изменениях пород верхней мантии.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. В. Корсаков

Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук

Email: pazilovdenis@igm.nsc.ru
Россия, Новосибирск

Д. С. Михайленко

Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук; Институт геологии и геохимии им. академика А.Н. Заварицкого Уральского отделения Российской Академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: pazilovdenis@igm.nsc.ru
Россия, Новосибирск; Екатеринбург

А. О. Серебрянников

Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук

Email: pazilovdenis@igm.nsc.ru
Россия, Новосибирск

А. М. Логвинова

Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук

Email: pazilovdenis@igm.nsc.ru
Россия, Новосибирск

Д. П. Гладкочуб

Институт Земной Коры Сибирского отделения Российской Академии наук

Email: pazilovdenis@igm.nsc.ru

член-корреспондент РАН

Россия, Иркутск

Список литературы

  1. Михайленко Д. С. и др. Находка коэсита в алмазоносном кианитовом эклогите из кимберлитовой трубки Удачная (Сибирский кратон) // ДАН. 2019. Т. 48. № 4. P. 428–431.
  2. Соболев Н. В. Коэсит как индикатор сверхвысоких давлений в континентальной литосфере // Геология и геофизика. 2006. Т. 47. № 1. P. 95–104.
  3. Jacob D. E. Nature and origin of eclogite xenoliths from kimberlites // Lithos. 2004. V. 77. № 1. P. 295–316.
  4. Sobolev N .V. et al. Unusual upper mantle beneath Guaniamo, Guyana shield, Venezuela: Evidence from diamond inclusions // Geology. 1998. V. 26. № 11. P. 971–974.
  5. Hwang S.-L. et al. Kokchetavite: a new potassium-feldspar polymorph from the Kokchetav ultrahigh-pressure terrane // Contrib Mineral Petrol. 2004. V. 148. № 3. P. 380–389.
  6. Mikhno A. O., Schmidt U., Korsakov A. V. Origin of K-cymrite and kokchetavite in the polyphase mineral inclusions from Kokchetav UHP calc-silicate rocks: evidence from confocal Raman imaging // European Journal of Mineralogy. 2013. V. 25. № 5. P. 807–816.
  7. Borghi A. et al. The role of continental subduction in mantle metasomatism and carbon recycling revealed by melt inclusions in UHP eclogites // Science Advances. 2023. V. 9. № 11.
  8. Romanenko A. V. et al. Compressibility and pressure-induced structural evolution of kokchetavite, hexagonal polymorph of KAlSi3O8, by single-crystal X-ray diffraction // American Mineralogist. 2024. (in press).
  9. Kaminsky F. V. et al. Diamond from the Guaniamo area Venezuela // The Canadian Mineralogist. 2000. V. 38. № 6. P. 1347–1370.
  10. Hardman M. F. et al. Characterising the Distinct Crustal Protoliths of Roberts Victor Type I and II Eclogites // Journal of Petrology. 2021. V. 62. № 12. P. egab090.
  11. Sobolev N. V., Shatsky V. S. Diamond inclusions in garnets from metamorphic rocks: a new environment for diamond formation // Nature. 1990. V. 343. P. 742–746.
  12. Hermann J. et al. Aqueous fluids and hydrous melts in high-pressure and ultra-high pressure rocks: Implications for element transfer in subduction zones // Lithos. 2006. V. 92. P. 399–417.
  13. Korsakov A. V., Theunissen K., Smirnova L. V. Intergranular diamonds derived from partial melting of crustal rocks at ultrahigh-pressure metamorphic conditions // Terra Nova. 2004. V. 16. P. 146–151.
  14. Korsakov A. V., Hermann J. Silicate and carbonate melt inclusions associated with diamonds in deeply subducted carbonate rocks // Earth and Planetary Science Letters. 2006. V. 241. № 1. P. 104–118.
  15. Kaminsky F. V. et al. Diamond from the Los Coquitos Area, Bolivar State, Venezuela // The Canadian Mineralogist. 2006. V. 44. № 2. P. 323–340.
  16. De Corte K. et al. Diamond growth during ultrahigh-pressure metamorphism of the Kokchetav massif, northern Kazakhstan // The Island Arc. 2000. V. 9. P. 284–303.
  17. Cartigny P. et al. The origin and formation of metamorphic microdiamonds from the Kokchetav massif, Kazakhstan: a nitrogen and carbon isotopic study // Chemical Geology. 2001. V. 176. № 1–4. P. 265–281.
  18. Schulze D. J. et al. Extreme crustal oxygen isotope signatures preserved in coesite in diamond //Nature. 2003. V. 423. № 6935. – P. 68–70.
  19. Channer D. M. D., Egorov A., Kaminsky F. Geology and structure of the Guaniamo diamondiferous kimberlite sheets, south-west Venezuela // RBG. 2001. V. 31. № 4. P. 615–630.
  20. Schulze D. J. et al. Layered mantle structure beneath the western Guyana Shield, Venezuela: Evidence from diamonds and xenocrysts in Guaniamo kimberlites // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2006. V. 70. № 1. P. 192–205.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Фотография изученного кристалла алмаза из Венесуэлы с минеральными включениями. Чёрными рамками выделены фрагменты кристалла алмаза с включением коэсита (рис. 2) и сосуществующих полифазных включений калиевых минералов (рис. 3, 4).

Скачать (414KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Изображения, полученные с помощью КР-картирования и демонстрирующие остаточные напряжения в кристалле алмаза (а–г), где яркость показывает интенсивность выбранного пика в точке. Смещение алмазного пика (1332 см–1) и наиболее интенсивного коэситового пика (521 см–1) на 4 см–1 и 12 см–1, соответственно, (рис. 2 б) указывает на значительные остаточные напряжения в алмазе вокруг включения коэсита и в самом включении (рис. 2 д, е). (ж)–(з) – представительные КР-спектры для кристалла алмаза и включения коэсита в нем (увеличенный фрагмент с рис. 1).

Скачать (477KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Трёхфазное включение #1 в кристалле алмаза Vn-65. (а) фотография в проходящем свете; (б) КР-карта, демонстрирующая минеральный состав включения (цвета соответствуют спектрам на рисунке в); (в) КР-спектры минералов, идентифицированных во включении #1.

Скачать (315KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Полифазное включение #2 в алмазе Vn-65: (а) Кр-карта включения #1 (цвета соответствуют спектрам на рисунке 4 б); (б) КР-спектры минералов, диагностированных во включении #2. Mag = магнетит, Rut = рутил, Dol = доломит, Ар = апатит, Kok = кокчетавит, Gr = графит.

Скачать (146KB)
Метаданные
6. Рис. 5. ИК-спектры поглощения алмаза с минеральными включениями. Вынесенные отдельные фрагменты ИК-спектра демонстрируют присутствие, вероятно, жидкой воды в области с включениями кокчетавита. Центр – центральная часть кристалла алмаза. Кайма – краевая часть кристалла алмаза без видимых включений. Включение – соответствует области алмаза с полифазными включениями.

Скачать (88KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024