Deimantai iš peridotitų, susidariusių iš skystųjų ir dujinių angliavandenilių perėjimo zonoje apvalkalo • Vladislav Strekopytov • Naujienos apie "Elementai" • Geochemistry, Mineralogy

Peridotitų deimantai, sudaryti iš apvalkalo perėjimo zonos skysčių ir dujinių angliavandenių

Pav. 1. Ophiolite kompleksas Nidar Indijoje. Žurnalo viršelio nuotrauka Geologijakuriame buvo paskelbtas aptariamas straipsnis

Skystieji mineralai, sudaryti iš akmens formavimo mineralinių kristalų, yra išsaugoti lydalo, iš kurio susidarė uolienos, fragmentai. Ištyrus tokius intarpus, mokslininkai turi unikalią galimybę išmokti ne tik apie temperatūras, spaudimą ir redukcijos sąlygas roko formavimo vietose, bet ir gauti idėją apie giliųjų Žemės sluoksnių geocheminę sudėtį, įskaitant lakiųjų komponentų sudėtį, kurios paprastai nėra išsaugotos. Analizuojant iš peridotitas mantijos kilmės ophiolite NIDAR komplekso Himalajuose intarpų sudėtį, mokslininkai nustatė, kad apatiniąsias mantijos viršutinės horizontai yra vandenilis ir skystųjų angliavandenilių, iš kurių augimas mantijos medžiaga gali būti suformuotas deimantų ir lygiagrečiai – anglies dioksido ir vandens.

Žemės išorinis korpusas nėra kietas, bet yra padalintas į blokus – litozės plokštes. Kai lithospheric plokštės sukrauti tik vandenyno pluta (pvz, Pacific plokštelę), kiti apima jų fragmentus ir vandenynu ir lengvi pluta.Kietos litosferos plokštės nuolat judamos platesniu plastiko atenosferos paviršiumi. Jų judėjimo greitis šiuo metu svyruoja nuo 1 iki 6 cm per metus.

Išsiplėtimo (išplitimo) zonose, kuriose atsiranda litozės plokštės, formuojasi nauja okeaninė pluta. Paprastai tai vyksta viduriniuose vandenynų keteruose, esančiuose centrinėse visų vandenynų dalyse. Suspaudimo zonose plokštės judamos vienas į kitą ir yra įvairių sąveikos galimybių.

Netoli kontinentinės maržos, kur okeaninės plokštės susiduria su žemyninėmis, plonesnėmis ir sunkesnėmis okeaninėmis plokštėmis, nusileidžia į Žemės apvalkalą po galingesnės (storesnės), bet lengvesnės, žemyninės plokštės kraštu. Kai tarpusavyje susiduria dvi kontinentinės plokštės, jų kraštai yra susmulkinami, susmulkinami ir suformuojami didelių sūkių sistemos, o tai lemia kalnų struktūrų augimą su sudėtinga atramine trauka.

Jei tarp dviejų žemynų yra okeaninė plokštė, tuomet vandenynas sugrius, o vandenynų pluta, įlipusi į apvalkalą, gali išnykti be pėdsakų. Tačiau kartais taip pat atsitinka taip, kad okeaninė pluta "nuskanda" apvalkale nėra visiškai, o kai kuri jo dalis yra suspaudžiama į paviršių – atsiranda obdukcija.Tuo pačiu metu formuojasi okuliato kompleksai – Senovės okeaninės litosferos fragmentai, kurie vietose buvo išsaugoti sulankstytose vietose (2 pav.). Ofiolitinės zonos (ar diržai) taip pat vadinamos "dingusių vandenynų pėdsakais", nes jie suformuojami vandenyno baseinų uždarymo (uždarymo) vietoje.

Pav. 2 Apskaičiuotas dviejų etapų mechanizmas formuojant okulinio kompleksų zonose: a – okeaninės dangos tempimo ir formavimo stadija; b – kontinentinių plokštelių susidūrimo stadija su okeaninės plutos ir viršutinės mantijos ekstruzijos į paviršių. Oranžinė parodyta kontinentinė pluta juoda – okeaninė pluta, geltona – nuosėdos, rodyklės – konvekcinės srovės viršutinėje mentelėje ir plokštelės judėjimas, raudona – ofiolitai

Atsižvelgiant į tai, kad okeaninės litosferos blokuose yra okeaninės gruzdės ir pagrindinės viršutinės mantijos, ofiolitai yra unikalūs natūralūs mišiniai, kur viršutinės mantijos uolienos yra išvedamos į paviršių, ir šie kompleksai tradiciškai pritraukia geologinių mokslininkų dėmesį. Paprastai ofiolitai viršutinėje (plyšinėje) dalyje yra sulenkiami bazaltais ir gabbromis, o apatinėje (mantijos) dalyje – deformuoti peridotitai. Peridotitai yra pagrindinės Žemės viršutinės mantijos uolos.

Mokslininkų iš Teksaso universiteto Arlington (JAV) ir Geologijos Himalajuose (Wadia instituto Himalajų Geologijos, Dehradun, Indija) instituto komanda studijavo mineralinės sudėties uolų NIDAR kompleksas – galingiausi (apie 10 km storio) ir gerai išsilaikęs Ophiolite kompleksą Himalajuose (Šiaurės Rytų Ladakh, Indija). Tyrimo rezultatai paskelbti žurnale Geologija.

Iš pradžių mokslininkų susidomėjimas pritraukė deimantų mikrokristalus, esančius peridotituose, mikroįtraukiniuose. Priedituose anksčiau buvo rasta papildomų deimantų. Dėl nedidelio dydžio ir mažos kokybės jie neparodo komercinės vertės, tačiau jie yra svarbūs mokslininkams. Kas pirmą kartą atrado deimantų kartu su mineralais-rodiklių ultrasverhvysokih spaudimo (VGV-mineralų), suformuotų ne daug didesniame gylyje. Mokslininkai iškėlė užduotį išsiaiškinti peridito deimantų esmės šaltinį ir bandyti suprasti jų formavimo mechanizmą.

Išsamus tyrimas roko formavimo mineralų peridotitas Nidara – ortoenstatita (Orthorhombic Piroksīns) ir Olivine – ir intarpai jame atliko lazerio Ramano spektroskopijos atskleidė sudėtingas peridotitas NIDAR unikalus mineralogijos asociacija geocheminį niekada anksčiau pasižymėjo ofiolitov.Čia rodomi deimantai su oktahedraliniais kristalais su azoto inkliuzijomis (N2) ortoerektatituose (3 pav., kairėje). Metano įskaičiuoti (CH4) ir klinenstatitas (monoklininis astentitas). Be to, deimantas grafito pseudomorfozė deimanto kristalai 2-5 mikronų nebuvo aptikta jų (vėlesnė išsidėstymą grafito vietoj deimantų), taip pat angliavandenilio ir vandenilio dujų-skysčių (skysčio) (Pav. 3, dešinėje), atsižvelgiant į aplinkos būklę , kuriame yra visų šių mineralų susidarymas. Pasirodo, kad mokslininkai sugebėjo išanalizuoti mineralinės medžiagos formavimo aplinką giliausiose mantijos dalies, kuria kada nors būtų galima tiesiogiai studijuoti.

Pav. 3 Orgentatito grūdų deimantiniai mikrografai ir peridotito olivinas. С-Н ir Н2 – pirminiai dujų ir skysto (skysčio) intarpai; Grafinė anglis – grafikų pseudomorfai ant deimantų. Vaizdai iš diskusijos straipsnio Geologija

Tyrimas vidaus struktūrą ir sudėtį uolienų formavimo mineralų pagrindinis peridotitas Nidara – ortoenstatita (Orthorhombic Piroksīns) ir olivine – patvirtino prielaidą, kad žaliava iš šių rūšių, esančių vadinamosios zoną, pereinančią mantijos,esantis maždaug 410 km gylyje ant sienos tarp viršutinės ir apatinės mantijos. Tai patvirtina ir ultravioletinio slopinimo klinonestatito (monoklininis astentitas) įtraukimas į ortoektatitą, taip pat orientuotos hematito (α-Fe2O3) ir kryžminės Cr-spinelio formacijos olivino kristaluose. Faktas yra tai, kad viršutinės mantijos α-olivinas (forsteritas) (α-Mg2Sio4) negali būti trivalenčio geležies jo kristalinėje struktūroje, o viršutinio slėgio β-olivino (wadsleite, žr. Wadsleyite) mantle pereinamosios zonos (β-Mg2Sio4) – may (H. S. C. O'Neill ir kt., 1993. Mossbauer spektroskopija apvalkalo perėjimo)3+ turinys). Hepatito fazė olivinui izoliuota dekompresijos procese, kai atsirado mantijos medžiaga, kai vudersitas patenka į forsteritą (4 pav.).

Pav. 4 Manglentės kiekio kilimo (apvalkalo apvalkalas) diapazonas paleotojo Neoteto išplaukimo centre iš apvalkalo perėjimo zonos (parodyta pilka) nuo apie 410 km gylio. Raudonai kuriuose buvo suformuoti deimantiniai mikrokristalai (deimantas), angliavandeniliai (C-H) ir vandenilis (H2). Tamsiai violetinė į kairę Įvairių olivino modifikacijų stabilumo ribos: ringwoodit (γ-Mg2Sio4), vadsleit (β-Mg2Sio4) ir forsterite (α-Mg2Sio4). Tamsiai raudonos spalvos dešinysis Pasirašomos įvairios enstatito modifikacijos (klinostatino / ortoentatito), anglis (deimantas / grafitas) ir silicio dioksidas (kozitas / kvarcas) stabilumo ribos. Apie 300 km gylyje yra metalo prisotinimo zona (metalo prisotinimo zona), kurioje hematito fazių (α-Fe2O3) ir Cr-spinel olivinas. Autoriai mano, kad deimantai jie rasti peridotitas, sudarytas iš angliavandenilių skysčių (skystojo ir dujinio komponentai tekančia magma), o keliant apsiaustą, esančią po plinta centro Neotetis vandenyną, suformuota po Splitas Gondvana į ankstyvą Kainozojus ir uždaryti į susidūrimo Indijos plokštė (oranžinė) ir Laurasia (žalia) apie 55 milijonus metų, dėl kurių atsirado Himalajų kalnų asortimentas. Paveikslėlis iš aptariamo straipsnio Geologija

Tokiu būdu, matyt, deimantai peridotitas ophiolite NIDAR kompleksą, suformuotą didelių gylyje, ir buvimas rodo, kad ne šie gyliai išlydyti yra anglies, kuris buvo naudojamas kaip deimanto medžiagos šaltinis tų pačių mineralų angliavandenilių įtraukiant dujų ir skystosios fazės.

Šios inkliuzijos greičiausiai susidaro apvalkalo medžiagos oksidacijos metu, kai jos auga (apvalkalo apvalkalas). Tuo pačiu metu gali susidaryti vanduo ir anglies dioksidas, prisidedant prie peridotitų tirpimo ir magmos formavimo, kuris jau pernešė vandenį ir anglies dioksidą į Žemės paviršių. Taigi šios medžiagos, kurios yra svarbiausios visos žemės (tiek gyvenamosios, tiek negyvenamosios) raidai, gali būti gilios, endogeninės kilmės. Remiantis anksčiau dominuojančiomis hipotezėmis, vanduo į Žemę buvo pristatytas iš išorės. Tačiau vis dar per anksti išspręsti vandens kilmės klausimą Žemėje. Kalbant apie anglies dioksidą, kuris jau esant didelės apimties sudėtyje yra pirminėje Žemės atmosferoje, visada buvo laikomas žemės degazavimo produktas, tačiau ugnikalnių išmetamų anglies dioksido susidarymo mechanizmas nebuvo visiškai suprantamas. Aptariamo tyrimo autoriai teigia, kad apatinio sluoksnio viršutinės apvalkalo skystieji ir dujiniai (skysti) angliavandeniliai, kai jie buvo keliami konvekcijos sąlygomis po skleidžiamomis zonomis, taip pat gali būti anglies dioksido šaltinis, kuris vėliau buvo įtrauktas į pasaulinį anglies dioksido ciklą.

Šaltinis: S. Das, A.R. Basu, B. K. Mukherjee. In situ peridotitinis deimantas Indos o fi lite, gaunamas iš angliavandenilių skysčių apvalkalo perėjimo zonoje // Geologija. 2017. DOI: 10.1130 / G39100.1.

Vladislav Strekopytovas


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: