Изотопное фракционирование углерода в модельных алмазообразующих средах при температурах и давлениях литосферной мантии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.09, доктор геолого-минералогических наук Реутский, Вадим Николаевич

  • Реутский, Вадим Николаевич
  • доктор геолого-минералогических наукдоктор геолого-минералогических наук
  • 2017, НовосибирскНовосибирск
  • Специальность ВАК РФ25.00.09
  • Количество страниц 259
Реутский, Вадим Николаевич. Изотопное фракционирование углерода в модельных алмазообразующих средах при температурах и давлениях литосферной мантии: дис. доктор геолого-минералогических наук: 25.00.09 - Геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых. Новосибирск. 2017. 259 с.

Оглавление диссертации доктор геолого-минералогических наук Реутский, Вадим Николаевич

Оглавление

Введение

Глава 1 Современные представления о масштабах и механизмах фракционирования изотопов углерода при высоких температурах и давлениях

Глава 2. Методы и методология экспериментальных исследований

фракционирования изотопов углерода в НТНР экспериментах

Эксперимент

Методология исследований изотопного фракционирования

Методы и объекты исследования

Глава 3. Фракционирование изотопов углерода при кристаллизации алмаза вблизи буфера железо-вюстит (IW) из раствора углерода в расплаве металлов

Фракционирование изотопов углерода при совместной кристаллизации алмаза и карбида железа

Глава 4. Фракционирование изотопов углерода при кристаллизации алмаза вблизи буфера С-СО из углекислотно-карбонатного флюида

Проблема рассеянного углерода и фракционирование изотопов при кристаллизации алмаза

Глава 5. Фракционирование изотопов углерода при реакционном взаимодействии карбоната и металлического железа

Глава 6. Зависимость величины изотопного фракционирования углерода от линейной скорости роста кристалла алмаза

Глава 7. Особенности фракционирования изотопов углерода при росте неэквивалентных граней кристалла алмаза

Различие изотопного состава углерода секторов роста граней октаэдра и куба в синтетических кристаллах

Ab-initio моделирование изотопного фракционирования углерода гранями алмаза

Структура поверхностей граней кристалла алмаза

Глава 8. Свидетельства изотопного фракционирования углерода при кристаллизации природных алмазов

Сравнение кристаллов октаэдрического и кубического габитуса из трубки Удачная

Сравнение состава пирамид роста разноимённых граней в пределах отдельных кристаллов природных алмазов

Сравнение изотопного состава углерода микро- и макроалмазов из трубок Юбилейная и Удачная

Сравнение изотопного состава углерода борта и монокристаллов алмаза в трубке Мир

Реконструкция изотопного фракционирования углерода при кристаллизации природных алмазов

Специфика состава алмазов района Снэп-Лэйк (Канада)

Глава 9. Модель изотопной неоднородности алмазов в мантии

Заключение

Основные публикации по теме диссертации в рецензируемых научных журналах (в хронологическом порядке)

Доклады на научных мероприятиях по теме диссертации

Список цитированной литературы

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых», 25.00.09 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Изотопное фракционирование углерода в модельных алмазообразующих средах при температурах и давлениях литосферной мантии»

Введение

Актуальность

Изотопное фракционирование углерода при высоких температурах и давлениях имеет фундаментальное значение, в первую очередь, в рамках проблемы алмазообразования. Последние два десятилетия растёт интерес к распределению изотопов углерода в глубинах Земли в связи с интенсивным исследованием глубинного цикла углерода. Основой современных представлений о закономерностях распределения углерода и его изотопов в мантии и ядре являются термодинамические расчёты равновесных коэффициентов разделения между кристаллическими фазами и/или молекулами газов (Бо^1пда, 1969; Richet et а1., 1977) . Результаты этих расчетов с хорошей точностью описывают общие закономерности распределения изотопов углерода между химическими соединениями, независимо от возможности их реального сосуществования в природе и эффективности изотопного обмена между ними при конкретных условиях. Например, расчётная величина равновесного изотопного фракционирования углерода между СО2 и СН4 при температурах более 1000^ составляет 4°г0 (Richet et a1., 1977). Однако, указанная пара не является равновесной в широком диапазоне температур и давлений и изотопный обмен между ними, как минимум, затруднён, а их взаимодействие имеет реакционный характер. Это, отчасти, справедливо и по отношению к распределению изотопов углерода между карбидом железа и алмазом. Недавние расчёты р-факторов для карбидов железа и

кремния свидетельствуют, что равновесное изотопное фракционирование углерода между карбидами и алмазом при мантийных параметрах может достигать 10°ro (Horita, Polyakov, 2015) . Однако, твёрдофазная диффузия изотопов углерода в карбиде и алмазе при термодинамических параметрах литосферной мантии настолько мала, что не может обеспечить изотопного уравновешивания пары карбид-алмаз после кристаллизации. Перитектический же характер диаграммы Fe-C не допускает кристаллизации карбида железа и алмаза из Fe-C расплава в значимом диапазоне температур, давлений и концентраций углерода (Lord et al., 2009) . Эти факты не позволяют ожидать широкого распространения изотопно-равновесной пары карбид-алмаз в мантии. Между такими минералами, как карбонаты, алмаз, графит ожидаемое равновесное изотопное фракционирование при температурах более 1000°С не превышает 1°r0 (Bottinga, 1969) . Для пары карбонат-графит масштаб фракционирования изотопов углерода подтвержден экспериментами при температурах до 12 00°С (Chacko et al, 2001; Deines and Eggler, 2009) . Наряду с температурой, давление также влияет на величину разделения изотопов. Например, расчёты показывают, что в случае равновесного разделения изотопов углерода между алмазом и графитом, при давлениях более 3,5 ГПа и температурах более 800°С графит становится изотопно тяжелее алмаза (Polyakov, Kharlashina, 1994, 1995) . Тем не менее, в большинстве случаев влияние температуры на величину изотопного фракционирования углерода в области мантийных РТ-условий является определяющим в сравнении с давлением.

Диапазон значений наблюдаемых в природных

мантийных образцах (алмазы, графиты из мантийных ксенолитов

и т.п.), составляет более 4 0°ro (Deines, 2002, Shirey et al., 2013). Обоснование возникновения такого широкого диапазона за счёт равновесного изотопного фракционирования весьма проблематично даже с использованием коэффициентов разделения изотопов между СО2 и СН4 в мантийном флюиде, достигающих 4°г0 при 1000°С. С учётом того, что графит и алмаз являются акцессорными минералами, механизмы изотопного исчерпывания и дистилляции могут значительно влиять на их изотопные характеристики. Тем не менее, для получения порции углерода с величинами 513C -3 0°го при исходном значении -5°г0 и коэффициентами фракционирования менее 1°г0, степень исчерпывания должна достигать 99% (Галимов, 1984). С другой стороны, исчезающе малые скорости диффузии изотопов углерода в алмазе (Koga et al., 2003) не могут обеспечить уравновешивания кристаллов с флюидом, что обуславливает актуальность детального изучения величин кинетически обусловленного эффективного фракционирования изотопов углерода.

Актуальной также является экспериментальная проверка расчётов изотопного фракционирования углерода в различных системах при высоких температурах и давлениях. Экспериментальный подход тем более эффективен, что он обеспечивает условия реального фазообразования

(кристаллизации) и позволяет фиксировать кинетические процессы, сопровождающиеся фракционированием изотопов, в контролируемых (заданных) условиях.

В настоящей работе представлены результаты систематических экспериментальных исследований

кинетического изотопного фракционирования углерода между алмазом и средой его кристаллизации в широком диапазоне

составов, моделирующих мантийные алмазообразующие среды. Исследованные модельные системы представляют собой приближенные аналоги природных обстановок образования алмаза с точки зрения термодинамических параметров (Р, Т, ^2) и механизмов кристаллизации фаз углерода.

Целью настоящей работы является установление масштабов изотопного фракционирования углерода между

сокристаллизующимися и действительно сосуществующими в условиях литосферной мантии Земли фазами углерода в широком диапазоне составов и окислительно-восстановительных условий. Достижение поставленной цели обеспечивалось решением следующих задач:

1) Адаптация и разработка, по возможности, единых методических подходов и приёмов для подготовки проб алмаза, графита, карбидов и карбонатов к изотопным исследованиям. Разработка и апробация методической схемы определения изотопного состава углерода газовых фаз: СО2 и СН4, извлекаемых из герметичных ампул после экспериментов при высоких температурах и давлениях.

2)Экспериментальное моделирование кристаллизации алмаза в системе металлический расплав-углерод. Определение изотопного состава углерода алмаза, метастабильного графита, рассеянного в металле углерода и образующегося в экспериментах СН4. Реконструкция взаимодействий при параметрах экспериментов. Расчёт фракционирования изотопов углерода в системе.

3)Экспериментальное моделирование совместной кристаллизации карбида железа и алмаза в системе Fe-C. Определение изотопного состава углерода алмаза, карбида железа, остаточного расплава. Реконструкция

взаимодействий при параметрах экспериментов. Расчёт эффективного фракционирования изотопов углерода в системе.

4)Экспериментальное исследование алмазообразующей системы карбонатный флюид-углерод. Определение изотопного состава углерода алмаза, метастабильного графита, карбоната и СО2. Реконструкция взаимодействий при параметрах экспериментов. Расчёт фракционирования изотопов углерода в системе.

5)Экспериментальное изучение изотопного фракционирования углерода в экспериментах по взаимодействию карбоната с металлическим железом. Определение изотопного состава углерода компонентов системы: карбида железа, карбоната и алмаза. Оценка величин эффективного изотопного фракционирования углерода при взаимодействии.

6)Изучение распределения концентрации тяжёлого изотопа углерода в объёме кристаллов алмаза, выращенных на затравку и путём спонтанной кристаллизации в модельных системах. Выявление закономерных изменений изотопного состава углерода и их связи со структурой, примесным составом и другими характеристиками алмаза. Численное определение влияния скорости кристаллизации и характеристик ростовой поверхности алмаза на изотопное фракционирование углерода.

7)Комплексный анализ полученных экспериментальных данных. Моделирование изотопного фракционирования углерода при высоких температурах и давлениях применительно к природным сценариям мантийного минералообразования, включая генезис алмаза.

8) Анализ опубликованных данных и исследование изотопного состава углерода природных алмазов, содержащих минеральные включения определённых ассоциаций, имеющих признаки многостадийного роста и комбинированной морфологии.

Практическая значимость работы

Комплекс разработанных методик и оборудования для определения изотопного состава углерода различных фаз, опробованный на природных и синтетических образцах, включая алмаз, графит, карбиды железа, карбонаты, оксалаты, СО2 и СН4, может быть применён для решения задач изотопной геохимии при изучении других объектов, а также для характеризации и диагностики материалов. Разработанные методы и полученные результаты представляют интерес для эффективного проведения исследований фракционирования стабильных изотопов в закрытых системах. Установленные коэффициенты изотопного фракционирования представляют собой важную базовую информацию для совершенствования технологий выращивания и получения алмаза с заданными изотопными характеристиками. Особенности распределения изотопов углерода в синтетических кристаллах могут быть использованы для идентификации алмазов, выращенных в металл-углеродных системах по методу температурного градиента.

Закономерности изменения кинетических коэффициентов фракционирования изотопов углерода при кристаллизации алмаза имеют определяющее значение для обоснованной оценки окислительно-восстановительного состояния среды

кристаллизации природных алмазов по изотопным

характеристикам углерода. Установленные величины изотопного

фракционирования при реальном образовании алмаза в различных модельных системах представляют практический интерес для выяснения обстановок кристаллизации россыпных алмазов и совершенствования методов прогнозно-поисковых работ на их коренные источники.

Научная новизна

Автором опубликовано 2 9 оригинальных научных статей в международных рецензируемых научных журналах. Из них 19 статей опубликовано непосредственно по теме диссертации, включая 8 работ по экспериментальному моделированию изотопного фракционирования углерода при высоких температурах и давлениях и 11 - по изучению изотопного состава углерода природных алмазов.

Разработана методология и методика изучения изотопного фракционирования при перекристаллизации углерода в закрытой системе. Продемонстрирована их эффективность.

Численно установлены зависимости величины кинетичесого изотопного фракционирования углерода от линейной скорости роста алмаза и окислительно-восстановительных условий кристаллизации.

Впервые получены экспериментальные данные по изотопному фракционированию углерода в системах Fe-(Ni,Co)-Cr (Na2CO3+CO2)-C, Fe+(Mg0,9Ca0,l )СО3, охватывающих весь диапазон окислительно-восстановительных условий

кристаллизации алмаза в поле его термодинамической устойчивости.

Проведена экспериментальная верификация расчётов изотопного фракционирования углерода в области термодинамической устойчивости алмаза.

Впервые обоснована применимость моделей поведения примесей для описания вхождения тяжёлого изотопа углерода в алмаз. Выполнены оценки влияния скорости роста алмаза на величину кинетического изотопного фракционирования при температурах и давлениях реального алмазообразования.

Фактический материал

В основу работы положены результаты изучения изотопного состава углерода фаз, полученных в сериях модельных экспериментов при высоких температурах и давлениях в широком диапазоне составов на установках БАРС в лаборатории экспериментальной минералогии и

кристаллогенезиса ИГМ СО РАН. Детально изучены как исходные, так и новообразованные фазы, включая алмаз, графит, карбонаты, оксалат натрия, карбид железа, дисперсный углерод, СО2 и СН4.

Для выявления закономерностей распределения изотопов углерода в природных алмазах были изучены коллекции кристаллов алмаза из месторождений Якутии и Канады. Основная часть исследований проведена с применением классических методов определения изотопного состава углерода: сжигание навески в чистом кислороде с последующим измерением отношений 13С/12С на газовом масс-спектрометре в режиме двойного напуска. Часть данных была получена с применением локальных методов изотопных исследований высоким пространственным разрешением (масс-спектрометрия вторичных ионов с ионным зондом - SIMS). Кроме того, исследуемые образцы были охарактеризованы с использованием сканирующей электронной микроскопии, катодолюминесценции, электронно-зондового микроанализа.

Личный вклад автора

Автор принимал непосредственное участие в планировании серий экспериментов для изотопных исследований при высоких температурах и давлениях. Проводил отбор материала для дальнейших изотопных исследований. Подготовку проб к анализу осуществляли на вакуумной установке,

сконструированной и обслуживаемой автором работы. Работа с газовой фазой осуществлялась с использованием вакуумного устройства для вскрытия герметичных платиновых ампул, разработанного при непосредственном участии автора. Обработка результатов, реконструкция фазовых взаимодействий и интерпретация данных проведена непосредственно автором работы. Локальные исследования изотопного состава углерода и примеси азота с использованием масс-спектрометрии вторичных ионов в научных центрах Эдинбурга и Потсдама, включая подготовку и предварительную характеризацию образцов, финальную юстировку оборудования, получение и обработку данных, также проведены лично автором работы.

Апробация работы

Материалы работы опубликованы в 19 научных статьях в рецензируемых международных журналах, индексируемых в Web of Science, со средневзвешенным импакт-фактором 2,4 69 (по IF за 2015). Результаты были представлены в 33 докладах на следующих научных мероприятиях различного уровня: Ежегодный семинар по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии (ГЕОХИ РАН, Москва), 1998, 2000; XV, XVI, XVII, XVIII, XIX, XX, XXI Симпозиумы по геохимии изотопов им. А.П. Виноградова (ГЕОХИ РАН, Москва), 1998, 2001, 2004,

2007, 2010, 2013, 2016; Международный симпозиум «Роль минералогии в развитии минерально-сырьевой базы благородных металлов и алмазов XXI века» (ИГЕМ РАН, Москва) 1998; I, II, III Международные конференции «Кристаллогенезис и минералогия» (СПбГУ, Санкт-Петербург) 2001, 2007, (ИГМ СО РАН, Новосибирск) 2013; V.M.Goldschmidt Conference (Davos, Switzerland) 2002; European Geosciences Union (Vienna, Austria ) 2006; 19th General Meeting of the International Mineralogical Association: Expansion to Nano, Bio, and Planetary Worlds (Kobe, Japan) 2006; III Сибирская международная конференция молодых ученых по наукам о Земле (Новосибирск) 2006; Международный симпозиум «Петрология литосферы и происхождение алмаза» (ИГМ СО РАН, Новосибирск) 2008; Central European Mineralogical Conference (Sklarska Poremba, Poland) 2008; Micro-Analysis, Processes, Time. (University of Edinburgh, UK) 2009; The 3rd Deep Carbon Cycle International Workshop (DCO-3) (Denisova Cave-Novosibirsk) 2011; European Mineralogical Conference (Frankfurt am Main, Germany) 2012; Годичное собрание РМО и Федоровская сессия (Санкт- Петербург) 2014; 21th General Meeting of the International Mineralogical Association: Delving deeper. Minerals as mines of information (Johannesburg, South Africa) 2014; V Всероссийская школа молодых учёных «Экспериментальная минералогия, петрология и геохимия» (Черноголовка) 2014.

Автор являлся руководителем проектов, поддержанных РФФИ: №№ 06-05-64751-а, 09-05-00277-а, 12-05-0084 6-а, 16-05-00843-а, в рамках которых выполнялись и продолжаются работы по тематике диссертации. На разных этапах работа выполнялась в рамках исследовательских проектов,

финансируемых Фондом содействия отечественной науке, Национальным советом по изучению окружающей среды (грант NER/A/S/2003/00368, NERC, Великобритания), Российским научным фондом (грант № 14-17-00054).

Основные защищаемые положения

1) Кристаллизация алмаза из раствора углерода в расплаве переходных металлов, моделирующая процесс алмазообразования в восстановленных доменах мантии при /С2 близких к буферу Ш, сопровождается обогащением алмаза тяжёлым изотопом углерода относительно расплава. Изотопное фракционирование описывается моделью растворения-кристаллизации и обуславливает характерный экспоненциальный изотопный профиль в кристаллах алмаза. Величина фракционирования при 14 50°С и 5,5 ГПа достигает 4,5^.

2)Кристаллизация алмаза из раствора углерода в С02-Na2C03 флюиде, моделирующая процесс алмазообразования в окисленных доменах мантии вблизи буфера ССО, сопровождается обеднением алмаза тяжёлым изотопом углерода в сравнении с флюидом. При давлении 7,5 ГПа в интервале 1300-1700°С температурная зависимость величины фракционирования имеет вид:

^Карбонатный флюид-Алмаз 38x10 /Т .

3) Скорость роста алмаза в металл-углеродной системе является значимым фактором, контролирующим изотопное фракционирование углерода. В диапазоне линейных скоростей роста кристалла от 10-7 до 10-4 см/сек изменение кинетически обусловленного эффективного коэффициента фракционирования тяжёлого изотопа

углерода между алмазом и расплавом описывается моделью Бартона-Прима-Слихтера.

4) В модельных алмазообразующих системах величина фракционирования изотопов углерода при росте грани октаэдра меньше, чем при росте грани куба, что вызвано различием структуры поверхностей растущих граней. Кристаллохимически обусловленное различие в изотопном составе пирамид роста граней октаэдра и граней куба в одном кристалле, по данным ab-initio расчётов, может достигать 3,75 при 1400K, снижаясь до 1,85 при 2000К.

5)Распределение изотопов углерода в природных алмазах позволяет оценить окислительно-восстановительные условия их кристаллизации. С уменьшением скорости роста кинетически обусловленный эффективный коэффициент фракционирования изотопов углерода стремится к равновесному значению. При непрерывной кристаллизации, в восстановленных системах это приводит к постепенному увеличению значений 513C алмаза, а в окисленных системах - к их уменьшению. Относительно медленно растущие зоны роста отдельных кристаллов в восстановленных системах обогащены тяжёлым изотопом углерода в сравнении с синхронными относительно быстро растущими зонами роста. В окисленных системах наблюдается обратное соотношение изотопных составов углерода.

Благодарности

Автор выражает глубокую признательность к.г-м.н. Ю.М. Борздову, М.Н. Колбасовой, д.г-м.н. А.Г. Сокол, д.г-м.н.

А.Ф. Хохрякову, д.х.н. А.А. Ширяеву, Prof. B. Harte, Dr. P. Kowalski, Dr. J. Craven, Dr. N. Caizer, Dr. M. Wiedenbeck, Dr. A. Verchovsky, к.г-м.н. Ю.В. Баталёвой, Э.С. Ефимовой, Dr. A. Rocholl, к.г.-м.н. А.В. Лавренчуку за помощь в проведении исследований. Работа не могла быть выполнена без доброго отношения и разносторонней помощи коллективов Лаборатории изотопно-аналитических методов и Лаборатории экспериментальной минералогии и кристаллогенезиса ИГМ СО РАН. За конструктивные рекомендации и поддержку автор благодарит академиков Н.В. Соболева и Н.П. Похиленко, чл. -корр. РАН В.С. Шацкого, д.х.н. В.Б. Полякова, д.г-м.н. Д.А. Зедгенизова, к.г-м.н. А.Л. Рагозина, Dr. P. Cartigny.

Особую благодарность выражаю д.г-м.н. Ю.Н. Пальянову за постоянное внимание к работе, всестороннее обсуждение многих сложных вопросов, возникавших в ходе исследований, и за научное консультирование на финальных этапах подготовки самой диссертации.

Структура работы

Работа состоит из 9 глав, введения и заключения, общим объёмом 259 страниц. Фактические данные представлены в 18 таблицах и проиллюстрированы 54 рисунками. Список цитированной литературы включает 216 наименование.

Глава 1 Современные представления о масштабах и механизмах фракционирования изотопов углерода при высоких температурах и давлениях

Углерод является одним из важнейших химических элементов, сформировавших окружающий нас мир, каким мы его знаем. Существование стабильных изотопов элементов (устойчивых в геологическом времени атомов одного элемента, отличающихся массой) представляет мощный инструмент исследования процессов эволюции вещества. Одни и те же процессы, когда в них участвуют атомы углерода с массой 12 и 13, протекают с несколько различными скоростями, включая химические реакции и диффузию в градиентных полях. Такие изотопные эффекты называют кинетическими. Результат кинетически обусловленного фракционирования фиксируется, в первую очередь, в продуктах однонаправленных процессов. Не эквивалентные позиции атомов в различных кристаллических и прочих структурах обуславливают энергетически

предпочтительное вхождение в них изотопов с конкретными массами. Когда структура сформирована не оптимально, в ней может возникать диффузионное перераспределение изотопов, которое стремится обеспечить достижение оптимума в распределении энергии, называемого равновесным

распределением. Таким образом, фракционирование

обеспечивает концентрирование того или иного изотопа углерода в определённых фазах/структурах и позволяет

идентифицировать не только процессы их образования, но и физико-химические условия реализации этих процессов.

Изотопный состав углерода в природных объектах принято выражать в тысячных долях (промилле) отклонения отношения 13С/12С от принятого реперного значения (стандарт PDB, см. ниже) . Суммарные вариации изотопного отношения углерода в природе превышают 150^, что в первую очередь связано с участием углерода в фотосинтезе и других биологических процессах. В неорганическом мире величина 513С также значительно варьирует, достигая 60-80°го. В связи с этими вариациями существенным является вопрос об исходном изотопном отношении углерода Земли и современном распределении этих изотопов в её оболочках.

Систематическое изучение изотопного состава геосфер было поставлено А.П. Виноградовым и его учениками (например, Виноградов, 1958). Э.М. Галимов обобщил данные по изотопам углерода и обосновал основные закономерности их распределения в природных объектах и, в конечном итоге, в мантии и земной коре (Галимов, 1968).

Наибольшее разнообразие форм углерода наблюдается в литосфере, гидросфере и атмосфере. Расчёты свидетельствуют, что отношение изотопов углерода в земной коре составляет -5°г0 PDB. Это значение является результатом прямого анализа основных форм углерода и их соотношения в изверженных и осадочных породах, атмосфере, гидросфере и биосфере. В нижней и верхней мантии углерод распространён преимущественно в составе флюидов и самостоятельных акцессорных фаз. Средняя величина мантии также

составляет порядка -5°г0 PDB. Эта величина основана на результатах прямых исследований различных форм углерода

мантийного происхождения: алмазы, графиты, карбиды, карбонаты, флюиды из включений в минералах, а также рассеянных в мантийных породах форм углерода.

Полагают, что углерод является одним из легирующих лёгких элементов ядра Земли. Ядро Земли, вероятнее всего, существенно обеднено тяжёлым изотопом углерода. Эксперименты и расчёты равновесного фракционирования изотопов углерода свидетельствуют об устойчиво более низких величинах 513С рассеянного углерода и карбидов в сравнении с другими конденсированными формами углерода (алмаз, графит, карбонат, СО2, СН4) (например, Javoy et al., 1986, Галимов и др., 1989, Mathez et al., 1995) . Степень истинного обеднения ядра тяжёлым изотопом углерода является предметом дискуссий и, строго говоря, вряд ли может быть оценена в виду невозможности получения прямых данных и отсутствия информации как о количестве углерода в ядре, так и о масштабах кинетического фракционирования изотопов углерода, сопровождавшего формирование и эволюцию этой части планеты.

Предметом настоящего исследования являются процессы разделения изотопов углерода при температурах и давлениях мантии Земли. В этой связи уместно упомянуть о том, что распределение стабильных изотопов углерода в мантии не однородно. Эта неоднородность значительно превосходит диапазон, который можно ожидать исходя из масштабов равновесного распределения изотопов углерода между различными фазами и структурами при температурах мантии. Уже первые работы по изучению различных форм углерода в породах и минералах мантийного происхождения показали, что они формируют как минимум две группы составов,

взаимоотношения между которыми не очевидны (Eckermann et al., 1952; Craig, 1953; 1954; Wickman, 1956; Виноградов и др., 1966; Галимов, 1968 и более поздние работы). Закономерное проявление изотопно-тяжёлого углерода в форме минералов (алмаз, графит, карбонаты), а изотопно-лёгкого углерода в т.н. рассеянной (дисперсной) форме позволило провести аналогию с распределением изотопов углерода в метеоритах и предположить обособленные линии эволюции изотопно-тяжёлого (концентрированного) и изотопно-лёгкого (рассеянного) углерода Земли (Галимов, 1967; 1968). Дальнейшее накопление фактического материала и развитие наших представлений о процессах формирования и эволюции геосфер одновременно укрепило уверенность в существовании изотопной неоднородности мантии и расширило количество сценариев его возникновения.

В настоящее время общепринятыми являются три модели возникновения изотопной неоднородности углерода в мантии Земли. Первая модель предполагает наличие первичной неоднородности мантии в отношении распределения изотопов углерода, которая явилась результатом неоднородности вещества при аккреции вследствие разницы изотопного состава концентрированных и рассеянных форм углерода (см. выше). Имеющаяся информация по метеоритам различного состава свидетельствует о бимодальном распределении изотопных отношений углерода. При общих широких вариациях значений 513C от -65 до +2 0Vo, отчётливо проявлены моды в областях -15...0 и -3 0...-2 0°го относительно величины PDB (Grady, Wright, 2003). Природа такого распределения до конца не ясна, однако в мантийных ксенолитах также наблюдается бимодальное распределение изотопных составов углерода (рис.

Похожие диссертационные работы по специальности «Геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых», 25.00.09 шифр ВАК

Список литературы диссертационного исследования доктор геолого-минералогических наук Реутский, Вадим Николаевич, 2017 год

Список цитированной литературы

1.Бабич Ю.В., Фейгельсон Б.Н., Чепуров А.И. (2016) Линейнаая скорость и секториальная динамика при росте алмаза методом температурного градиента (система Ее-М-С) // Геохимия, 9, 814-820.

2.Бродский А.И. Химия изотопов/ А.И.Бродский. - Москва: Изд-во АН СССР, 1957.

3.Виноградов А.П. (1958). Изотопный состав пород Земли и метеоритов // Атомная энергия, 4, 409-416.

4.Виноградов А. П., Кропотова О. И., Орлов Ю. Л., Грненко В. А. (1966). Изотопный состав кристаллов алмаза и карбонадо // Геохимия, 12, 1395-1397.

5.Галимов Э.М. (1967). Об эволюции углерода Земли // Геохимия, 5, 530-536.

6.Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода/ Э.М. Галимов под ред. А.П. Виноградова. - Москва: «Недра», 1968. - 226.

7. Галимов, Э. М., Ивановская, И. И., Клюев, Ю. А., Непша, В. И., Епишина, И. И., Плотникова, С. П., Галиулина О. И., Грицик В. В., Коптиль, В. А. (1980). Изотопный состав и особенности кристаллической структуры природных поликристаллов алмаза с лонсдейлитом // Геохимия, 4, 533-539.

8. Галимов Э.М. (1984). Вариации изотопного состава алмазов и связь их с условиями алмазообразования // Геохимия, 8, 1091-1118.

9. Галимов Э.М., Каминский Ф.В., Мальцев К.А., Соболев Н.В., Боткунов А.И. (1989). Связь изотопного состава углерода с парагенезисом минеральных включений алмазов в парных кимберлитовых трубках // Геохимия, 5, 7 54758.

10. Галимов Э.М., Соловьева Л.В., Беломестных А.В. (1989). Изотопный состав разных форм углерода в эклогите из кимберлита трубки "Мир" // ДАН СССР, 305 (4), 953-956.

11. Гуркина Г.А., Ивановская И.Н., Каминский Ф.В., Галимов Э.М. (1979). О распределении изотопов углерода внутри кристаллов алмаза // Геохимия, 12, 1897-1905.

12. Зедгенизов Д.А., Рагозин А.Л., Шацкий В.С., Араухо Д., Гриффин В.Л. (2011). Карбонатные и силикатные среды кристаллизации волокнистых алмазов из россыпей северо-востока Сибирской платформы // Геология и Геофизика, 11, 1649-1664.

13. Ивановская И.Н., Зезин Р.Б., Галимов Э.М. (1980). Распределение изотопов углерода в зональных кристаллах алмаза из месторождений Якутии // Материалы VII Всесоюзного симпозиума по стабильным изотопам в геохимии, 45-46.

14. Ивановская, И. Н., Штеренберг, Л. Е., Махов, С. Ф., Мусина, А. Р., Филоненко, В. П. (1981). Об изотопном фракционировании углерода при твердофазном синтезе алмазов // Геохимия, 9(12), 1415.

15. Изох О.П., Изох Н.Г., Пономарчук В.А., Семенова Д.В. (2009). Изотопы углерода и кислорода в отложениях фран-фаменского разреза Кузнецкого бассейна (юг Западной Сибири) // Геология и Геофизика, 7, 786-795.

16. Каминский Ф.В., Галимов Э.М., Геншафт Ю.С., Ивановская И.Н., Клюев Ю.А., Ровша В.С., Сандомирская С.М., Смирнов В.И. (1981) . Борт с гранатом из трубки «Мир» (Якутия) // ДАН СССР, 256(3), 674-677.

17. Каминский Ф.В., Соболев Н.В. (1985). О вариациях изотопного состава углерода внутри кристаллов алмаза // ДАН СССР, 285(6), 1436-1439.

18. Лаптев В.А., Ивановская И.Н., Галимов Э.М. (1978). Исследование фракционирования изотопов углерода в процессе синтеза алмазов // VII Всесоюзный симпозиум по стабильным изотопам в геохимии: Тез. докл. - М., С. 95.

19. Литвин, Ю. А., Чудиновских, Л. Т., Жариков, В. А. (1997). Кристаллизация алмаза и графита в мантийных щелочных-карбонатных расплавах в эксперименте при 7-11 ГПа // Докл. РАН, 355(5), 669-672.

20. Логвинова, А. М., Вирт, Р., Федорова, Е. Н., Соболев, Н. В. (2007). " Облакоподобные" наноразмерные включения в алмазах Якутии: особенности состава и парагенезиса. Записки Российского минералогического общества, 136. Спец. вып.: Кристаллогенезис и минералогия. 173-187.

21. Логвинова, А. М., Вирт, Р., Томиленко, А. А., Афанасьев, В. П., Соболев, Н. В. (2011). Особенности фазового состава наноразмерных кристаллофлюидных включений в аллювиальных алмазах северо-востока Сибирской платформы // Геология и геофизика, 52(11), 1634-1648.

22. Меландер, Л., Сондерс, У. (1983). Скорости реакций изотопных молекул. И. П. Белецкая (Е^). Мир.

23. Орлов Ю.Л. Минералогия алмаза. 2-е изд. М., Наука, 1984, 264 с.

24. Пальянов, Ю. Н., Хохряков, А. Ф., Борздов, Ю. М., Сокол, А. Г., Гусев, В. А., Рылов, Г. М., Соболев, Н.

B. (1997). Условия роста и реальная структура кристаллов синтетического алмаза // Геология и геофизика, 38(5), 882-906.

25. Пальянов Ю.Н., Сокол А.Г., Хохряков А.Ф., Соболев Н.В. (2010). Экспериментальное исследование взаимодействия в системе СО2-С при мантийных РТ-параметрах // Доклады Академии наук, 435(2), 240-243.

26. Поляков, В. Б., Харлашина, Н.Н. (1989). Влияние давления на фракционирование изотопов // Доклады Академии наук, 306(2), 390-395.

27. Похиленко Н.П., Соболев Н.В., Черный С.Д. Митюхин

C.И., Яныгин Ю.Т. Пиропы и хромиты из кимберлитов Накынского поля (Якутия) и района Снэп-Лэйк (провинция Слэйв, Канада): свидетельства аномального строения литосферы // Доклады Академии наук, 2000, Т. 372, №3. С. 356-360.

28. Похиленко, Н. П., Соболев, Н. В., Мак-Дональд, Дж. А., Холл, А. Е., Ефимова, Э. С., Зедгенизов, Д. А., Логвинова, А. М., Реймерс, А. М. (2001). Кристаллические включения в алмазах из кимберлитов района Снеп-Лейк (кратон Слейв, Канада): новые свидетельства аномального строения литосферы // Доклады Академии наук, 380(3), 37 4.

29. Реутский, В. Н., Логвинова, А. М., Соболев, Н. В. (1999). Изотопный состав углерода поликристаллических агрегатов алмаза, содержащих включения хромита, из

кимберлитовой трубки «Мир», Якутия // Геохимия, 11, 1191-1196.

30. Реутский, В. Н., Ефимова, Э. С., Соболев, Н. В. (2000). Изотопный состав углерода поликристаллических агрегатов алмаза с включениями граната и рутила, из трубки «Мир» // Геология и Геофизика, 12, 1742-1747.

31. Реутский, В. Н., Похиленко, Н. П., Холл, А. Е., Соболев, Н. В. (2002). Полигенность алмазов из кимберлитов района Снэп-Лэйк (кратон Слейв, Канада): результаты исследования оливина и изотопного состава углерода // Доклады Академии наук, 386(11), 94-97.

32. Реутский, В. Н., Зедгенизов, Д. А. (2001). Изотопный состав углерода микрокристаллов алмаза из трубки «Удачная» (Якутия). Кристаллогенезис и минералогия. Материалы международной конференции, Санкт-Петербург, 318-319.

33. Реутский, В. Н., Зедгенизов, Д. А. (2007). Некоторые особенности генезиса микроалмазов октаэдрического и кубического габитуса из кимберлитовой трубки Удачная (Якутия) по данным изотопии углерода и основных примесных дефектов // Геология и Геофизика, 48, 299-304.

34. Садыков, С. А., Попов, В. А., Анфилогов, В. Н., Нишанбаев, Т. П. (2007). Зональное распределение изотопов углерода в кристаллах гипергенного кальцита месторождений Дальнегорска, Приморский край // Доклады Академии наук, 412(2), 250-252.

35. Скузоватов, С. Ю., Зедгенизов, Д. А., Шацкий, В. С., Рагозин, А. Л., Купер, К. Э. (2011) . Особенности состава облакоподобных микровключений в октаэдрических

алмазах из кимберлитовой трубки Интернациональная (Якутия) // Геология и геофизика, 52(1), 107-121.

36. Скузоватов, С. Ю., Зедгенизов, Д. А., Рагозин, А. Л., Шацкий, В. С. (2012). Состав среды кристаллизации алмазов в «оболочке» из кимберлитовой трубки Сытыканская (Якутия) // Геология и геофизика, 53(11), 1556-1571.

37. Соболев Н.В. Глубинные включения в кимберлитах и проблема состава верхней мантии. - Новосибирск: Наука, 1974. - 264 с.

38. Соболев Н.В., Ивановская И.Н., Галимов Э.М., Ефимова Э.С. Изотопный состав алмазов с минеральными включениями ультраосновной и эклогитовой ассоциации из кимберлитовых трубок «Мир» и «Айхал» // VII Всесоюзный симпозиум по стабильным изотопам в геохимии: Тез. докл. - М., 1978. С. 261-262.

39. Соболев, Н. В., Галимов Э.М., Ивановская И.Н., Ефимова Э.С. Изотопный состав углерода алмазов, содержащих кристаллические включения // Доклады Академии наук. 1979. Т. 249. № 5. С. 1217.

40. Соболев Н.В., Ивановская И.Н., Ефимова Э.С., Галимов Э.М. Особенности изотопного состава углерода алмазов из россыпей юго-восточной Австралии // Всесоюзное совещание по геохимии углерода: Тез. докл. - М., 1981. С. 220-222.

41. Соболев, Н. В., Логвинова, А. М., Ефимова, Э. С. (2009). Сингенетические включения флогопита в алмазах кимберлитов: свидетельство роли летучих в образовании алмазов // Геология и геофизика, 50(12), 1588-1606.

42. Соболев В.С., Соболев Н.В. Новые доказательства погружения на большие глубины эклогитизированных пород земной коры // ДАН СССР. - 1980. - Т. 250, № 3. - С. 863-865.

43. Сокол А.Г., Пальянов Ю.Н., Борздов Ю.М., Хохряков

A.Ф., Соболев Н.В. Кристаллизация алмаза из Na2CO3 расплава // Доклады Академии наук, 1998, Т. 361, № 3, с. 388.

44. Строителев, С. А. (1976). Кристаллохимический аспект технологии полупроводников. Акад. Наук СССР, Сиб. Отд-ние, Ин-т физики полупроводников: отв. ред. Ржанов А.В./ С.А. Строителев. -Новосибирск: Наука, -191 с.

45. Титков, С. В., Ширяев, А. А., Зудина, Н. Н., Зудин, Н. Г., Солодова, Ю. П. (2015). Дефекты в кубических алмазах из россыпей северо-востока Сибирской платформы по данным ИК-микроспектроскопии // Геология и геофизика, 56(1-2), 455-466.

46. Томиленко А.А., Чепуров А.И., Пальянов Ю.Н., Похиленко Л.Н., Шебанин А.П. Летучие компоненты в верхней мантии (по данным изучения флюидных включений) // Геология и геофизика, 1997, т. 38 (1), с. 276—285.

47. Федосеев Д.В., Галимов Э.М., Варнин В.П., Прохоров

B.С., Дерягин Б.В. Фракционирование изотопов углерода при физико-химическом синтезе алмаза из газа // ДАН СССР. - Т. 201, №5. - 1971. - С. 1149-1150.

48. Чернов, А.А., Теория устойчивости гранных форм кристаллов // Кристаллография. 1971, 16(4), 824.

49. Чернов, А. А., Гиваргизов, Е. И., Багдасаров, Х.

C., Кузнецов, В. А., Демьянец, Л. Н., Лобачев, А. Н.

(1980). Современная кристаллография. Образование кристаллов. Т3-Москва: Наука.

50. Шилобреева, С., Кадик, А., Сенин, В., Чепуров, А., Сокол, А. (1990). Экспериментальное исследование растворимости углерода в кристаллах форстерита и базальтовом расплаве при давлении 25—50 Кбар и температуре 1700—1800 С // Геохимия, (1-2), 136.

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

52. Arima, M., Kozai, Y., Akaishi, M. (2002). Diamond nucleation and growth by reduction of carbonate melts under high-pressure and high-temperature conditions // Geology, 30(8), 691-694.

53. Aulbach, S., Stachel, T., Viljoen, S. K., Brey, G. P., Harris, J. W. (2002). Eclogitic and websteritic diamond sources beneath the Limpopo Belt-is slab-melting the link? // Contributions to Mineralogy and Petrology, 143(1), 56-70.

54. Belonoshko, A. B., Saxena, S. K. (1992). A unified equation of state for fluids of CHONS-Ar composition and their mixtures up to very high temperatures and pressures // Geochimica et Cosmochimica Acta, 56(10), 3611-3626.

55. Bigeleisen, J., Mayer, M. G. (1947). Calculation of equilibrium constants for isotopic exchange reactions // The Journal of Chemical Physics, 15(5), 261-267.

56. Bottinga, Y. (1968a). Calculation of fractionation factors for carbon and oxygen isotopic exchange in the system calcite-carbon dioxide-water // The Journal of Physical Chemistry, 72(3), 800-808.

57. Bottinga, Y. (19686). Carbon isotope fractionation between graphite, diamond and carbon dioxide // Earth and Planetary Science Letters, 5, 301-307.

58. Bottinga, Y. (1969). Calculated fractionation factors for carbon and hydrogen isotope exchange in the system calcite-carbon dioxide-graphite-methane-hydrogen-water vapor // Geochimica et Cosmochimica Acta, 33(1), 49-64.

59. Boyd, S. R., Pineau, F., Javoy, M. (1994). Modelling the growth of natural diamonds // Chemical Geology, 116(1), 29-42.

60. Boyd, S. R., Pillinger, C. T., Milledge, H. J., Mendelssohn, M. J., Seal, M. (1988). Fractionation of nitrogen isotopes in a synthetic diamond of mixed crystal habit // Nature 331, 604 - 607.

61. Boyd, S. R., Pillinger, C. T., Milledge, H. J., Mendelssohn, M. J., Seal, M. (1992). C and N isotopic composition and the infrared absorption spectra of coated diamonds: evidence for the regional uniformity of CO2 H2O rich fluids in lithospheric mantle // Earth and Planetary Science Letters, 109(3), 633-644.

62. Bulanova, G. P., Pearson, D. G., Hauri, E. H., Griffin, B. J. (2002). Carbon and nitrogen isotope systematics within a sector-growth diamond from the Mir kimberlite, Yakutia // Chemical Geology, 188(1), 105-123.

63. Burns, R. C., Cvetkovic, V., Dodge, C. N., Evans, D. J. F., Rooney, M. L. T., Spear, P. M., Welbourn, C. M. (1990). Growth-sector dependence of optical features in large synthetic diamonds // Journal of Crystal Growth, 104(2), 257-279.

64. Burton, J. A., Prim, R. C., Slichter, W. P. (1953). The distribution of solute in crystals grown from the melt. Part I. Theoretical // The journal of chemical physics, 21(11), 1987-1991.

65. Cartigny, P., Harris, J. W., Javoy, M. (2001). Diamond genesis, mantle fractionations and mantle

13

nitrogen content: a study of 5 C -N concentrations in diamonds // Earth and Planetary Science Letters, 185(1), 85-98.

66. Cartigny, P., De Corte, K., Shatsky, V. S., Ader, M., De Paepe, P., Sobolev, N. V., Javoy, M. (2001). The origin and formation of metamorphic microdiamonds from the Kokchetav massif, Kazakhstan: a nitrogen and carbon isotopic study // Chemical Geology, 176(1), 265-281.

67. Cartigny, P., Harris, J. W., Taylor, A., Davies, R., Javoy, M. (2003) . On the possibility of a kinetic fractionation of nitrogen stable isotopes during natural diamond growth // Geochimica et Cosmochimica Acta, 67(8), 1571-1576.

68. Cartigny, P. (2010). Mantle-related carbonados? Geochemical insights from diamonds from the Dachine komatiite (French Guiana) // Earth and Planetary Science Letters, 296(3), 329-339.

69. Chacko, T., Mayeda, T. K., Clayton, R. N., Goldsmith, J. R. (1991). Oxygen and carbon isotope fractionations between CO2 and calcite // Geochimica et Cosmochimica Acta, 55(10), 2867-2882.

70. Chacko, T., Cole, D. R., Horita, J. (2001). Equilibrium oxygen, hydrogen and carbon isotope fractionation factors applicable to geologic systems // Reviews in mineralogy and geochemistry, 43(1), 181.

71. Chepurov, A. I, Sonin, V. M., Fedorov, I. I., Bagryantsev, D. G., Chepurov, A. A., Zhimulev, E. I. (1996). Behaviour of inclusions during the thermal treatment of synthetic diamonds at high pressure // Regularities of evolution of Earth Crust. St.-Petersburgh, 2, 200.

72. Chi, H., Dasgupta, R., Duncan, M. S., Shimizu, N. (2014). Partitioning of carbon between Fe-rich alloy melt and silicate melt in a magma ocean-implications for the abundance and origin of volatiles in Earth, Mars, and the Moon // Geochimica et Cosmochimica Acta, 139, 447-471.

73. Cole, D. R., Chakraborty, S. (2001). Rates and mechanisms of isotopic exchange // Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 43(1), 83-223.

74. Craig, H. (1953). The geochemistry of the stable carbon isotopes // Geochimica et Cosmochimica Acta, 3(2-3), 53-92.

75. Craig, H. (1954). Geochemical implications of the isotopic composition of carbon in ancient rocks // Geochimica et Cosmochimica Acta, 6(4), 186-196.

76. Craven, J. A., Harte, B., Fisher, D., Schulze, D. J. (2009) . Diffusion in diamond. I. Carbon isotope mapping of natural diamond // Mineralogical magazine, 73(2), 193-200.

77. Dasgupta, R., Mallik, A., Tsuno, K., Withers, A. C., Hirth, G., Hirschmann, M. M. (2013). Carbon-dioxide-rich silicate melt in the Earth's upper mantle // Nature, 493(7431), 211-215.

78. Dasgupta, R. (2013). Ingassing, storage, and outgassing of terrestrial carbon through geologic time // Rev Mineral Geochem, 75(1), 183-229.

79. Dasgupta, R., Hirschmann, M. M. (2010). The deep carbon cycle and melting in Earth's interior // Earth and Planetary Science Letters, 298(1), 1-13.

80. Deines, P. (2002). The carbon isotope geochemistry of mantle xenoliths // Earth-Science Reviews, 58(3), 247-278.

81. Deines, P., Harris, J. W., Gurney, J. J. (1987). Carbon isotopic composition, nitrogen content and inclusion composition of diamonds from the Roberts

13

Victor kimberlite, South Africa: Evidence for C depletion in the mantle // Geochimica et Cosmochimica Acta, 51(5), 1227-1243.

82. Deines, P., Harris, J. W., Spear, P. M., Gurney,

1

J. J. (1989) . Nitrogen and C content of Finsch and Premier diamonds and their implications // Geochimica et Cosmochimica Acta, 53(6), 1367-1378.

83. Deines, P. (1980). The carbon isotopic composition of diamonds: relationship to diamond shape, color,

occurrence and vapor composition // Geochimica et Cosmochimica Acta, 44(7), 943-961.

84. Deines, P. (2002). The carbon isotope geochemistry of mantle xenoliths // Earth-Science Reviews, 58(3), 247-278.

85. Deines, P., Eggler, D. H. (2009). Experimental determination of carbon isotope fractionation between CaCO3 and graphite // Geochimica et Cosmochimica Acta, 73(24), 7256-7274.

86. Deines, P., Wickman, F. E. (1973) . The isotopic composition of ^graphitic' carbon from iron meteorites and some remarks on the troilitic sulfur of iron meteorites // Geochimica et Cosmochimica Acta, 37(5), 1295-1319.

87. Deines, P., Wickman, F. E. (1975) . A contribution to the stable carbon isotope geochemistry of iron meteorites // Geochimica et Cosmochimica Acta, 39(5), 547-557.

88. De Stefano, A., Kopylova, M. G., Cartigny, P., Afanasiev, V. (2009). Diamonds and eclogites of the Jericho kimberlite (Northern Canada) // Contributions to Mineralogy and Petrology, 158(3), 295-315.

89. Davies, R. M., Griffin, W. L., O'Reilly, S. Y., Doyle, B. J. (2004) . Mineral inclusions and geochemical characteristics of microdiamonds from the DO27, A154, A21, A418, DO18, DD17 and Ranch Lake kimberlites at Lac de Gras, Slave Craton, Canada // Lithos, 77(1), 39-55.

90. Dubinina, E. O., Lakshtanov, L. Z. (1997). A kinetic model of isotopic exchange in dissolution-

precipitation processes // Geochimica et cosmochimica acta, 61(11), 2265-2273.

91. von Eckermann H., Von Ubish H., Wickman F.E. (1952). A preliminary investigation in the isotopic composition of carbon from some alkaline intrusions // Geochimica et cosmochimica Acta, 2(3), 207-210.

92. Fine, G., Stolper, E. (1985). The speciation of carbon dioxide in sodium aluminosilicate glasses // Contributions to Mineralogy and Petrology, 91(2), 105121.

93. Frost, D. J., McCammon, C. A. (2008). The redox state of Earth's mantle // Annu. Rev. Earth Planet. Sci., 36, 389-420.

94. Galimov, E. M. (1991). Isotope fractionation related to kimberlite magmatism and diamond formation // Geochimica et Cosmochimica Acta, 55(6), 1697-1708.

95. Grady, M. M., Wright, I. P. (2003). Elemental and isotopic abundances of carbon and nitrogen in meteorites // Space Science Reviews, 106(1-4), 231248.

96. Gurney, J. J., Hildebrand, P. R., Carlson, J. A., Fedortchouk, Y., Dyck, D. R. (2004). The morphological characteristics of diamonds from the Ekati property, Northwest Territories, Canada // Lithos, 77(1), 21-38.

97. Harte, B., Fitzsimons, I. C. W., Harris, J. W., Otter, M. L. (1999). Carbon isotope ratios and nitrogen abundances in relation to cathodoluminescence characteristics for some diamonds from the Kaapvaal Province, S. Africa // Mineralogical Magazine, 63(6), 829-829.

98. Harte, B., Richardson, S. (2012). Mineral inclusions in diamonds track the evolution of a Mesozoic subducted slab beneath West Gondwanaland // Gondwana Research, 21(1), 236-245.

99. Heaman, L. M., Creaser, R. A., Cookenboo, H. O., Chacko, T. (2006). Multi-stage modification of the Northern Slave mantle lithosphere: evidence from zircon-and diamond-bearing eclogite xenoliths entrained in Jericho kimberlite, Canada // Journal of Petrology, 47(4), 821-858.

100. Hoering, T. C. (1961). The carbon isotope effect in the synthesis of diamond. In: Pap. Geophys. Lab. (Vol. 63, p. 204). Carnegie Inst Washington.

101. Hogberg, K., Stachel, T., Stern, R. A. (2016). Carbon and nitrogen isotope systematics in diamond: Different sensitivities to isotopic fractionation or a decoupled origin? // Lithos, 265, 16-30.

102. Horita, J., Polyakov, V. B. (2015). Carbon-bearing iron phases and the carbon isotope composition of the deep Earth // Proceedings of the National Academy of Sciences, 112(1), 31-36.

103. Howell, D., Griffin, W. L., Piazolo, S., Say, J. M., Stern, R. A., Stachel, T., Nasdala, L., Rabeau, J. R. Pearson, N. J., O'Reilly, S. Y. (2013). A spectroscopic and carbon-isotope study of mixed-habit diamonds: Impurity characteristics and growth environment // American Mineralogist, 98(1), 66-77.

104. Howell, D., Griffin, W. L., Yang, J., Gain, S., Stern, R. A., Huang, J. X., Jacob, D. E., Xu, X., Stokes, A. J., O'Reilly, S. Y., Pearson, N. J. (2015).

Diamonds in ophiolites: Contamination or a new diamond growth environment? // Earth and Planetary Science Letters, 430, 284-295.

105. Izraeli, E. S., Harris, J. W., Navon, O. (2001). Brine inclusions in diamonds: a new upper mantle fluid // Earth and Planetary Science Letters, 187(3), 323332.

106. Jablon B. M., Navon O. (2016) Most diamonds were created equal // Earth and Planetary Science Letters, 443, 41-47.

107. Jacob D. E., Kronz A., Viljoen K. S. (2004) Cohenite, native iron and troilite inclusions in garnets from polycrystalline diamond aggregates // Contributions to Mineralogy and Petrology. 146(5), 566-576.

108. Jaques, A. L., Hall, A. E., Sheraton, J. W., Smith, C. B., Sun, S. S., Drew, R. M., Foudoulis, C., Ellingsen, K. (1989). Composition of crystalline inclusions and C-isotopic composition of Argyle and Ellendale diamonds // Kimberlites and related rocks, 2, 966-989.

109. Javoy, M., Pineau, F., Iiyama, I. (1978). Experimental determination of the isotopic fractionation between gaseous CO2 and carbon dissolved in tholeiitic magma // Contributions to Mineralogy and Petrology, 67(1), 35-39.

110. Javoy, M., Pineau, F., Delorme, H. (1986). Carbon and nitrogen isotopes in the mantle // Chemical geology, 57(1-2), 41-62.

111. Javoy, M., Pineau, F. (1991) . The volatiles record of a "popping" rock from the Mid-Atlantic Ridge at 14N: chemical and isotopic composition of gas trapped in the vesicles // Earth and Planetary Science Letters, 107(3-4), 598-611.

112. Kaminsky, F. V., Wirth, R. (2011) . Iron carbide inclusions in lower-mantle diamond from Juina, Brazil // The Canadian Mineralogist, 49(2), 555-572.

113. Kaminsky, F. (2012). Mineralogy of the lower mantle: A review of ^super-deep' mineral inclusions in diamond // Earth-Science Reviews, 110, 127-147.

114. Kennedy, C. S., Kennedy, G. C. (1976). The equilibrium boundary between graphite and diamond // Journal of Geophysical Research, 81(14), 2467-2470.

115. Keppler, H., Wiedenbeck, M., Shcheka, S. S. (2003). Carbon solubility in olivine and the mode of carbon storage in the Earth's mantle // Nature, 424(6947), 414-416.

116. Kinny P.D., Trautman R.L., Griffin B.J., Harte B. (1999) Carbon isotopic analyses of microdiamonds // Proceedings of the 7th Int. Kimb. Conf., Vol. 1. P. 429-436.

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

118. Kopylova, M., Navon, O., Dubrovinsky, L., Khachatryan, G. (2010). Carbonatitic mineralogy of

natural diamond-forming fluids // Earth and Planetary Science Letters, 291(1), 126-137.

119. Klein-BenDavid, O., Izraeli, ES, Hauri, E., Navon, O., (2004) . Mantle fluid evolution — a tale of one diamond // Lithos, 77, 243-253.

120. Klein-BenDavid, O., Wirth, R., Navon, O. (2006). TEM imaging and analysis of microinclusions in diamonds: a close look at diamond-growing fluids // American Mineralogist, 91(2-3), 353-365.;

121. Klein-BenDavid, O., Logvinova, A. M., Schrauder, M., Spetius, Z. V., Weiss, Y., Hauri, E. H., Kaminsky, F. V., Sobolev, N.V., Navon, O. (2009). High-Mg carbonatitic microinclusions in some Yakutian diamonds—a new type of diamond-forming fluid // Lithos, 112, 648-659.

122. Koga, K. T., Van Orman, J. A., Walter, M. J. (2003). Diffusive relaxation of carbon and nitrogen isotope heterogeneity in diamond: a new thermochronometer // Physics of the Earth and Planetary Interiors, 139(1), 35-43.

123. Kowalski, P. M., Wunder, B., Jahn, S. (2013). Ab initio prediction of equilibrium boron isotope fractionation between minerals and aqueous fluids at high P and T // Geochimica et Cosmochimica Acta, 101, 285-301.

124. Kowalski, P. M., Jahn, S. (2011). Prediction of equilibrium Li isotope fractionation between minerals and aqueous solutions at high P and T: an efficient ab initio approach // Geochimica et Cosmochimica Acta, 75(20), 6112-6123.

125. Lang, A. R. (1974) . On the growth-sectorial dependence of defects in natural diamonds. In: Proceedings of the Royal Society of London A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 340(1621), 233-248.

126. Li, Y., Keppler, H. (2014). Nitrogen speciation in mantle and crustal fluids // Geochimica et Cosmochimica Acta, 129, 13-32.

127. Litasov, K., Ohtani, E. (2010). The solidus of carbonated eclogite in the system CaO-Al2O3-MgO-SiO2-Na 2O-CO2 to 32 GPa and carbonatite liquid in the deep mantle // Earth and Planetary Science Letters, 295(1), 115-126.

128. Logvinova, A. M., Wirth, R., Fedorova, E. N., Sobolev, N. V. (2008). Nanometre-sized mineral and fluid inclusions in cloudy Siberian diamonds: new insights on diamond formation // European Journal of Mineralogy, 20(3), 317-331.

129. Lord, O. T., Walter, M. J., Dasgupta, R., Walker, D., Clark, S. M. (2009). Melting in the Fe-C system to 70 GPa // Earth and Planetary Science Letters, 284(1), 157-167.

130. Luth, R. W. (2003). Mantle volatiles-distribution and consequences. Treatise on geochemistry, 2, 568.

131. Mathez E.A., Fogel R.A., Hutcheon I.D., Marshintsev V.K. (1995) Carbon isotopic composition and origin of SiC from kimberlites of Yakutia, Russia // Geochimica et Cosmochimica Acta, V. 59 (4), 781791.

132. Mattey, D. P. (1991). Carbon dioxide solubility and carbon isotope fractionation in basaltic melt // Geochimica et Cosmochimica Acta, 55(11), 3467-3473.

133. Mattey, D. P., Taylor, W. R., Green, D. H., Pillinger, C. T. (1990). Carbon isotopic fractionation between CO2 vapour, silicate and carbonate melts: an experimental study to 30 kbar // Contributions to Mineral. Petrol., 104(4), 492-505.

134. Mikhail, S., Jones, A.P., Hunt, S.A., Guillermier, C., Dobson, D.P., Tomlinson, E., Dan, H., Milledge, H., Franchi, I., Wood, I., Beard, A., Verchovsky, S., (2010). Carbon isotope fractionation between Fe-carbide and diamond; a light C isotope reservoir in the deep Earth and Core? In: Fall Meeting, AGU. 13-17 December, San Francisco, California.

135. Mikhail, S., Shahar, A., Hunt, S. A., Jones, A. P., Verchovsky, A. B. (2011). An Experimental Investigation of the Pressure Effect on Stable Isotope Fractionation at High Temperature; Implications for Mantle Processes and Core Formation in Celestial Bodies from 1 GPa and Up to 25 Gpa. In: Lunar and Planetary Science Conference (Vol. 42, p. 1376).

136. Mikhail, S., Dobosi, G., Verchovsky, A. B., Kurat, G., Jones, A. P. (2013). Peridotitic and websteritic diamondites provide new information regarding mantle melting and metasomatism induced through the subduction of crustal volatiles // Geochimica et Cosmochimica Acta, 107, 1-11.

137. Mikhail, S., Guillermier, C., Franchi, I. A., Beard, A. D., Crispin, K., Verchovsky, A. B., Jones,

A. P., Milledge, H. J. (2014) . Empirical evidence for the fractionation of carbon isotopes between diamond and iron carbide from the Earth's mantle // Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 15(4), 855-866.

138. Mikhail, S., Verchovsky, A. B., Howell, D., Hutchison, M. T., Southworth, R., Thomson, A. R., Warburton, P., Jones, A.P., Milledge, H. J. (2014). Constraining the internal variability of the stable isotopes of carbon and nitrogen within mantle diamonds // Chemical Geology, 366, 14-23.

139. Mueller, T., Watson, E. B., Trail, D., Wiedenbeck, M., Van Orman, J., Hauri, E. H. (2014). Diffusive fractionation of carbon isotopes in y-Fe: Experiment, models and implications for early solar system processes // Geochimica et Cosmochimica Acta, 127, 5766.

140. Mysen, B. O., Arculus, R. J., Eggler, D. H. (1975). Solubility of carbon dioxide in melts of andesite, tholeiite, and olivine nephelinite composition to 30 kbar pressure // Contributions to Mineralogy and Petrology, 53(4), 227-239.

141. Mysen, B. O., Kumamoto, K., Cody, G. D., Fogel, M. L. (2011). Solubility and solution mechanisms of C-O-H volatiles in silicate melt with variable redox conditions and melt composition at upper mantle temperatures and pressures // Geochimica et Cosmochimica Acta, 75(20), 6183-6199.

142. Navon, O., Hutcheon, I. D., Rossman, G. R., Wasserburg, G. J. (1988). Mantle-derived fluids in diamond micro-inclusions // Nature, 335, 784-789.

143. Newton, J., Sugiura, N. (2000). Carbon isotope measurements in iron meteorites // Meteoritics and Planetary Science Supplement, 35, A118.

144. Nowak, M., Porbatzki, D., Spickenbom, K., Diedrich, O. (2003). Carbon dioxide speciation in silicate melts: a restart // Earth and Planetary Science Letters, 207(1), 131-139.

145. Onasch, C. M., Vennemann, T. W. (1995). Disequilibrium partitioning of oxygen isotopes associated with sector zoning in quartz // Geology, 23(12), 1103-1106.

146. Pal'yanov, N., Sokol, A. G., Borzdov, M., Khokhryakov, A. F. (2002). Fluid-bearing alkaline carbonate melts as the medium for the formation of diamonds in the Earth's mantle: an experimental study // Lithos, 60(3), 145-159.

147. Palot, M., Pearson, D. G., Stern, R. A., Stachel, T., Harris, J. W. (2014). Isotopic constraints on the nature and circulation of deep mantle C-H-O-N fluids: Carbon and nitrogen systematics within ultra-deep diamonds from Kankan (Guinea) // Geochimica et Cosmochimica Acta, 139, 26-46.

148. Pal'yanov, Y. N., Sokol, A. G., Borzdov, Y. M., Khokhryakov, A. F., Sobolev, N. V. (1999). Diamond formation from mantle carbonate fluids // Nature, 400(6743), 417-418.

149. Pal'yanov, Y. N., Sokol, A. G., Borzdov, Y. M., Khokhryakov, A. F., Sobolev, N. V. (2002). Diamond formation through carbonate-silicate interaction // American Mineralogist, 87(7), 1009-1013.

150. Palyanov, Y. N., Borzdov, Y. M., Khokhryakov, A. F., Kupriyanov, I. N., Sokol, A. G. (2010). Effect of nitrogen impurity on diamond crystal growth processes // Crystal Growth & Design, 10(7), 3169-3175.

151. Palyanov, Y. N., Bataleva, Y. V., Sokol, A. G., Borzdov, Y. M., Kupriyanov, I. N., Reutsky, V. N., Sobolev, N. V. (2013). Mantle-slab interaction and redox mechanism of diamond formation // Proceedings of the National Academy of Sciences, 110(51), 2040820413.

152. Petts, D. C., Chacko, T., Stachel, T., Stern, R. A., Heaman, L. M. (2015). A nitrogen isotope fractionation factor between diamond and its parental fluid derived from detailed SIMS analysis of a gem diamond and theoretical calculations // Chemical Geology, 410, 188-200.

153. Petts, D. C., Stachel, T., Stern, R. A., Hunt, L., Fomradas, G. (2016). Multiple carbon and nitrogen sources associated with the parental mantle fluids of fibrous diamonds from Diavik, Canada, revealed by SIMS microanalysis // Contributions to Mineralogy and Petrology, 171(2), 1-15.

154. Pokhilenko, N. P., Sobolev, N. V., Reutsky, V. N., Hall, A. E., Taylor, L. A. (2004). Crystalline inclusions and C isotope ratios in diamonds from the Snap Lake/King Lake kimberlite dyke system: evidence of ultradeep and enriched lithospheric mantle // Lithos, 77(1), 57-67.

155. Polyakov, V. B., Kharlashina, N. N. (1994). Effect of pressure on equilibrium isotopic fractionation // Geochimica et Cosmochimica Acta, 58(21), 4739-4750.

156. Polyakov, V. B., Kharlashina, N. N. (1995). The use of heat capacity data to calculate carbon isotope fractionation between graphite, diamond, and carbon dioxide: a new approach // Geochimica et Cosmochimica Acta, 59(12), 2561-2572.

157. Polyakov, V. B., Kharlashina, N. N. (1994). Effect of pressure on equilibrium isotopic fractionation // Geochimica et Cosmochimica Acta, 58(21), 4739-4750.

158. Rayleigh, L. (1896). Theoretical considerations respecting the separation of gases by diffusion and similar processes // The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, 42(259), 493-498.

159. Reutsky, V. N., Logvinova, A. M., Sobolev, N. V. (2002). Carbon isotopic composition of macrodiamonds from Yubileinaya pipe (Yakutia) // Geochimica et Cosmochimica Acta, 66(15 A), A635-A635.

160. Reutsky, V. N., Harte, B., Borzdov, Y. M., Palyanov, Y. N. (2008a). Monitoring diamond crystal growth, a combined experimental and SIMS study // European Journal of Mineralogy, 20(3), 365-374.

161. Reutsky, V. N., Borzdov, Y. M., Palyanov, Y. N. (20086). Carbon isotope fractionation associated with HPHT crystallization of diamond // Diamond and Related Materials, 17(11), 1986-1989.

162. Reutsky, V. N., Borzdov, Y. M., Palyanov, Y. N. (2012). Effect of diamond growth rate on carbon

isotope fractionation in Fe-Ni-C system // Diamond and Related Materials, 21, 7-10.

163. Reutsky, V. N., Borzdov, Y. M., Palyanov, Y. N. (2015a). Carbon isotope fractionation during high pressure and high temperature crystallization of Fe-C melt // Chemical Geology, 406, 18-24.

164. Reutsky, V., Borzdov, Y., Palyanov, Y., Sokol, A., Izokh, O. (20156). Carbon isotope fractionation during experimental crystallisation of diamond from carbonate fluid at mantle conditions // Contributions to Mineralogy and Petrology, 170(5-6), 1-9.

165. Reutsky, V. N., Borzdov, Y. M. (2013). A comment on "Experimental determination of carbon isotope fractionation between iron carbide melt and carbon: 12 C-enriched carbon in the Earth's core?" by M. Satish-Kumar, H. So, T. Yoshino, M. Kato, Y. Hiroi [Earth Planet. Sci. Lett. 310 (2011) 340-348] // Earth and Planetary Science Letters, 368, 219-221.

166. Richet, P., Bottinga, Y., Janoy, M. (1977). A review of hydrogen, carbon, nitrogen, oxygen, sulphur, and chlorine stable isotope enrichment among gaseous molecules // Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 5, 65-110.

167. Rohrbach, A., Ballhaus, C., Golla-Schindler, U., Ulmer, P., Kamenetsky, V. S., Kuzmin, D. V. (2007). Metal saturation in the upper mantle // Nature, 449(7161), 456-458.

168. Rohrbach, A., Ghosh, S., Schmidt, M. W., Wijbrans, C. H., Klemme, S. (2014). The stability of Fe-Ni carbides in the Earth's mantle: evidence for a low Fe-

Ni-C melt fraction in the deep mantle // Earth and Planetary Science Letters, 388, 211-221.

169. Rohrbach, A., Schmidt, M. W. (2011). Redox freezing and melting in the Earth/'s deep mantle resulting from carbon-iron redox coupling // Nature, 472(7342), 209-212.

170. Rosenthal, A., Hauri, E. H., Hirschmann, M. M. (2015). Experimental determination of C, F, and H partitioning between mantle minerals and carbonated basalt, CO2/Ba and CO2/Nb systematics of partial melting, and the CO 2 contents of basaltic source regions // Earth and Planetary Science Letters, 412, 77-87.

171. Roskosz, M., Mysen, B. O., Cody, G. D. (2006). Dual speciation of nitrogen in silicate melts at high pressure and temperature: an experimental study // Geochimica et Cosmochimica Acta, 70(11), 2902-2918.

172. Satish-Kumar, M., So, H., Yoshino, T., Kato, M., Hiroi, Y. (2011). Experimental determination of carbon isotope fractionation between iron carbide melt and carbon: 12C-enriched carbon in the Earth's core? // Earth and Planetary Science Letters, 310(3), 340-348.

173. Schidlowski, M., Eichmann, R., Junge, C. E. (1975). Precambrian sedimentary carbonates: carbon and oxygen isotope geochemistry and implications for the terrestrial oxygen budget // Precambrian Research, 2(1), 1-69.

174. Schidlowski, M., Aharon, P. (1992). Carbon cycle and carbon isotope record: geochemical impact of life

over 3.8 Ga of Earth history. In: Early Organic Evolution (pp. 147-175). Springer Berlin Heidelberg.

175. Schrauder, M., Navon, O. (1994) . Hydrous and carbonatitic mantle fluids in fibrous diamonds from Jwaneng, Botswana // Geochimica et Cosmochimica Acta, 58(2), 761-771.

176. Schwarz, S., Rottmair, C., Hirmke, J., Rosiwal, S., Singer, R. F. (2004). CVD-diamond single-crystal growth // Journal of crystal growth, 271(3), 425-434.

177. Shcheka, S. S., Wiedenbeck, M., Frost, D. J., Keppler, H. (2006). Carbon solubility in mantle minerals // Earth and Planetary Science Letters, 245(3), 730-742.

178. Scheele, N., Hoefs, J. (1992). Carbon isotope fractionation between calcite, graphite and CO2: an experimental study // Contributions to Mineralogy and Petrology, 112(1), 35-45.

179. Shirey, S. B., Cartigny, P., Frost, D. J., Keshav, S., Nestola, F., Nimis, P., Pearson, D. G., Sobolev, N. V., Walter, M. J. (2013). Diamonds and the geology of mantle carbon // Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 75(1), 355-421.

180. Skuzovatov, S., Zedgenizov, D., Howell, D., Griffin, W. L. (2016). Various growth environments of cloudy diamonds from the Malobotuobia kimberlite field (Siberian craton) // Lithos, 265, 96-107.

181. Smart, K. A., Chacko, T., Stachel, T., Muehlenbachs, K., Stern, R. A., Heaman, L. M. (2011). Diamond growth from oxidized carbon sources beneath

13

the Northern Slave Craton, Canada: a ö C -N study of

eclogite-hosted diamonds from the Jericho kimberlite // Geochimica et Cosmochimica Acta, 75(20), 6027-6047.

182. Smart K. A., Tappe S., Stern R. A., Webb S. J., Ashwal L. D. (2016) Early Archaean tectonics and mantle redox recorded in Witwatersrand diamonds // Nature Geoscience 9, 255-259.

183. Smit, K. V., Shirey, S. B., Stern, R. A., Steele, A., Wang, W. (2016) Diamond growth from C-H-N-O recycled fluids in the lithosphere: Evidence from CH4

13 15

micro-inclusions and 5 C-5 N-N content in Marange mixed-habit diamonds // Lithos, 265, 68-81.

184. Smith, E. M., Shirey, S. B., Nestola, F., Bullock, E. S., Wang, J., Richardson, S. H., Wang, W. (2016). Large gem diamonds from metallic liquid in Earth's deep mantle // Science, 354(6318), 1403-1405.

185. Smith, E. M., Wang, W. (2016). Fluid CH4 and H2 trapped around metallic inclusions in HPHT synthetic diamond // Diamond and Related Materials, 68, 10-12.

186. Snyder, G. A., Taylor, L. A., Jerde, E. A., Clayton, R. N., Mayeda, T. K., Deines, P., Rossman, G. R, Sobolev, N. V. (1995). Archean mantle heterogeneity and the origin of diamondiferous eclogites, Siberia: evidence from stable isotopes and hydroxyl in garnet // American Mineralogist, 80(7-8), 799-809.

187. Sobolev N. V., Efimova E. S., Pospelova L. N. (1981). Native iron in Yakutian diamonds and its paragenesis // Geologiya i Geofizica, 12, 25-29.

188. Spivak, A. V., Litvin, Y. A., Ovsyannikov, S. V., Dubrovinskaia, N. A., Dubrovinsky, L. S. (2012).

13

Stability and breakdown of Ca13CO3 melt associated with

formation of C-diamond in static high pressure

experiments up to 43 GPa and 3900 K // Journal of

Solid State Chemistry, 191, 102-106.

189. Stachel, T., Harris, J., Aulbach, S., Deines, P.

1

(2002). Kankan diamonds (Guinea) III: 5 C and nitrogen characteristics of deep diamonds // Contributions to Mineralogy and Petrology, 142(4), 465-475.

190. Stachel, T., Harris, J. W., Muehlenbachs, K. (2009). Sources of carbon in inclusion bearing diamonds // Lithos, 112, 625-637.

191. Stachel, T., Harris, J. W. (2008). The origin of cratonic diamonds—constraints from mineral inclusions // Ore Geology Reviews, 34(1), 5-32.

192. Stagno, V., Frost, D. J. (2010). Carbon speciation in the asthenosphere: Experimental measurements of the redox conditions at which carbonate-bearing melts coexist with graphite or diamond in peridotite assemblages // Earth and Planetary Science Letters, 300(1), 72-84.

193. Stanley, B. D., Hirschmann, M. M., Withers, A. C. (2014). Solubility of C O H volatiles in graphite-saturated martian basalts // Geochimica et Cosmochimica Acta, 129, 54-76.

194. Straumanis, M. E., Aka, E. Z. (1951). Precision Determination of Lattice Parameter, Coefficient of Thermal Expansion and Atomic Weight of Carbon in Diamond // Journal of the American Chemical Society, 73(12), 5643-5646.

195. Strong, H. M., Chrenko, R. M. (1971). Diamond growth rates and physical properties of laboratory-

made diamond // The Journal of Physical Chemistry, 75(12), 1838-1843.

196. Strong, H. M., Wentorf Jr, R. H. (1972). The growth of large diamond crystals // Naturwissenschaften, 59(1), 1-7.

197. Sunagawa, I. (1981). Characteristics of crystal-growth in nature as seen from the morphology of mineral crystals // Bulletin de minéralogie, 104(2-3), 81-87.

198. Sverjensky D. A., Stagno V., Huang F. (2014) Important role for organic carbon in subduction-zone fluids in the deep carbon cycle // Nature Geoscience 7, 909-913.

199. Taniguchi, T., Dobson, D., Jones, A. P., Rabe, R., Milledge, H. J. (1996). Synthesis of cubic diamond in the graphite-magnesium carbonate and graphite-K2Mg(CO3)2 systems at high pressure of 9-10 GPa region // Journal of Materials Research, 11(10), 2622-2632.

200. Tanner, D., Henley, R. W., Mavrogenes, J. A., Holden, P. (2013). Combining in situ isotopic, trace element and textural analyses of quartz from four magmatic-hydrothermal ore deposits // Contributions to Mineralogy and Petrology, 166(4), 1119-1142.

201. Thomassot, E., Cartigny, P., Harris, J. W., Viljoen, K. F. (2007). Methane-related diamond crystallization in the Earth's mantle: stable isotope evidences from a single diamond-bearing xenolith // Earth and Planetary Science Letters, 257(3), 362-371.

202. Thomassot, E., Cartigny, P., Harris, J. W., Lorand, J. P., Rollion-Bard, C., Chaussidon, M.

(2009). Metasomatic diamond growth: A multi-isotope study (13C, 15N, 33S, 34S) of sulphide inclusions and their host diamonds from Jwaneng (Botswana) // Earth and Planetary Science Letters, 282(1), 79-90.

203. Tingle, T. N., Green, H. W. (1987). Carbon solubility in olivine: Implications for upper mantle evolution // Geology, 15(4), 324-326.

204. Van Heerden, L. A., Boyd, S. B., Milledge, J. H., Pillinger, C. T. (1995). The carbon and nitrogen-isotope characteristics of the Argyle and Ellendale Diamonds, Western Australia // International Geology Review, 37(1), 39-50.

205. Van Heerden L. A., Gurney J. J., Deines P. (1995a). The carbon isotopic composition of harzburgitic, lherzolitic, websteritic and eclogitic paragenesis diamonds from southern Africa: a comparison of genetic models // South African Journal of Geology, 98, 119-125.

206. Walter, M. J., Kohn, S. C., Araujo, D., Bulanova, G. P., Smith, C. B., Gaillou, E., Wang. J., Steele, A., Shirey, S. B. (2011). Deep mantle cycling of oceanic crust: evidence from diamonds and their mineral inclusions // Science, 334(6052), 54-57.

207. Watt, G. A., Newton, M. E., Baker, J. M. (2001). EPR and optical imaging of the growth-sector dependence of radiation-damage defect production in synthetic diamond // Diamond and related materials, 10(9), 1681-1683.

208. Weiss, Y., Kessel, R., Griffin, W. L., Kiflawi, I., Klein-BenDavid, O., Bell, D. R., Harris, J.W.,

Navon, O. (2009) . A new model for the evolution of diamond-forming fluids: Evidence from microinclusion-bearing diamonds from Kankan, Guinea // Lithos, 112, 660-674.

209. Weiss, Y., Kiflawi, I., Davies, N., Navon, O. (2014). High-density fluids and the growth of monocrystalline diamonds // Geochimica et Cosmochimica Acta, 141, 145-159.

210. Wickman, F. E. (1956). The cycle of carbon and the stable carbon isotopes. Geochimica et Cosmochimica Acta, 9(3), 136-153.

211. Zedgenizov, D. A., Kagi, H., Shatsky, V. S., Sobolev, N. V. (2004). Carbonatitic melts in cuboid diamonds from Udachnaya kimberlite pipe (Yakutia): evidence from vibrational spectroscopy // Mineralogical Magazine, 68(1), 61-73.

212. Zedgenizov, D. A., Harte, B. (2004). Microscale

13

variations of 5 C and N content within a natural diamond with mixed-habit growth // Chemical Geology, 205(1), 169-175.

213. Zedgenizov, D. A., Harte, B., Shatsky, V. S., Politov, A. A., Rylov, G. M., Sobolev, N. V. (2006). Directional chemical variations in diamonds showing octahedral following cuboid growth // Contributions to Mineralogy and Petrology, 151(1), 45-57.

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

215. Zedgenizov, D. A., Ragozin, A. L., Shatsky, V. S., Araujo, D., Griffin, W. L. (2011). Fibrous diamonds from the placers of the northeastern Siberian Platform: carbonate and silicate crystallization media // Russian Geology and Geophysics, 52(11), 1298-1309.

216. Zedgenizov, D. A., Kagi, H., Shatsky, V. S., Ragozin, A. L. (2014). Local variations of carbon isotope composition in diamonds from Sâo-Luis (Brazil): evidence for heterogenous carbon reservoir in sublithospheric mantle // Chemical Geology, 363, 114-124.

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.