Отправить статью по E-mail ИЗОТОПНЫЕ ЭФФЕКТЫ, СОПРОВОЖДАЮЩИЕ ДЕКАРБОНАТИЗАЦИЮ ПРИ ВЫСОКИХ РТ-ПАРАМЕТРАХ: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ
- Авторы: Дубинина Е.О., Пальянов Ю.Н.
- Раздел: ГЕОХИМИЯ
- Статья получена: 03.02.2025
- Статья одобрена: 17.02.2025
- Статья опубликована: 11.06.2025
- URL: https://bakhtiniada.ru/2686-7397/article/view/278789
- ID: 278789
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Проведена оценка изотопных эффектов, сопровождающих процесс декарбонатизации при редокс-взаимодействии карбоната с металлическими Fe и Ni при высоких РТ-параметрах (1200 оС, 6.3 ГПа). Разложение карбоната в этих условиях протекает с формированием восстановленного углерода (ΣС: графит, карбиды, растворенный в металле углерод) и окислов металлов (вюстит, Mg-вюстит). Величина изотопных сдвигов, рассчитанная по моделям валовой и релеевской декарбонатизации для изотопов углерода в системе «ΣС-карбонат» составила от 1.2 до 0.5‰, для изотопов кислорода в системе «Mg-вюстит-карбонат» от 1.1 до 0.46‰. Полученные оценки показывают, что при редокс-индуцированной декарбонатизации изотопные сдвиги кислорода и углерода в остаточном карбонате направлены в сторону его обогащения тяжелыми изотопами 18О и 13С. Такое направление изотопного сдвига противоположно по знаку изотопным эффектам, возникающим при декарбонатизации с отделением СО2 при низких давлениях.
Полный текст
Об авторах
Елена Олеговна Дубинина
Автор, ответственный за переписку.
Email: elenadelta@gmail.com
Россия
Юрий Николаевич Пальянов
Email: palyanov@igm.nsc.ru
Россия
Список литературы
- Baumgartner, L.P., Valley, J.W. (2001) Stable Isotope Transport and Contact Metamorphic Fluid Flow. Reviews in Mineralogy and Geochemistry 43, 415–467. https://doi.org/10.2138/gsrmg.43.1.415
- Bottinga, Y. (1968) Calculation of fractionation factors for carbon and oxygen isotopic exchange in the system calcite-carbon dioxide-water. J. Phys. Chem. 72, 800-808.
- Chacko, T., Deines, P. (2008) Theoretical calculation of oxygen isotope fractionation factors in carbonate systems. Geochimica et Cosmochimica Acta 72, 3642–3660. https://doi.org/10.1016/j.gca.2008.06.001
- Sharp, Z.D. A laser‐based microanalytical method for the in‐situ determination of oxygen isotope ratios in silicates and oxides. Geochim. Cosmochim. Acta 1990, 54, 1353–1357
- Dubinina, E.O.; Nosova, A.A.; Avdeenko, A.S.; Aranovich, L. Ya. Isotopic (Sr, Nd, O) systematics of the high Sr‐Ba Late Miocene granitoid intrusions from the Caucasian Mineral Waters region. Petrology 2010, 18, 211–238, doi: 10.1134/S086959111003001X.
- Horita J., V.B. Polyakov. Carbon-bearing iron phases and the carbon isotope composition of the deep Earth. PNAS, 2015, vol. 112, no. 1, 31–36
- Taylor P., Jr., J. Frechen, and E. T. Degens, Geochim.Cosmochim. Acta 31, 407–430 (1967).
- Носова А. А., Е. О. Дубинина, Л. В. Сазонова, А. В. Каргин, Н. М. Лебедева, В. А. Хвостиков, Ж. П. Бурмий, И. А. Кондрашов, В. В. Третяченко. Геохимия и изотопный состав кислорода оливинов из кимберлитов архангельской провинции (Россия): Вклад мантийного метасоматоза. ПЕТРОЛОГИЯ, 2017, том 25, № 2, с. 135–167
- Palyanov Y.N., Bataleva Y.V., Sokol A.G., Borzdov Y.M., Kupriyanov I.N., Reutsky V.N., Sobolev N.V. Mantle–slab interaction and redox mechanism of diamond formation // PNAS, 2013, 110(51)
- Пальянов Ю.Н., Ю.В. Баталева, Ю.М. Борздов, И.Н. Куприянов, Д.В. Нечаев. Экспериментальное моделирование мантийно-корового взаимодействия в системе металл—карбонат, условия кристаллизации и индикаторные характеристики алмаза. Геология и геофизика, 2023, вып.8, 1073-1094
- Реутский В.Н., Ю.М. Борздов, Ю.В. Баталева, Ю.Н. Пальянов. Распределение изотопов углерода в результате металл-карбонатного взаимодействия при мантийных Р-Т параметрах. Геология и геофизика, 2023, вып.8, 1095-1105
- Palyanov Yu.N., Sokol A.G., Borzdov Yu.M., Khokhryakov A.F. Fluid-bearing alkaline carbonate melts as the medium for the formation of diamonds in the Earth’s mantle: an experimental study // Lithos, 2002, v. 60 (3-4), p. 145-159
- Sokol A.G., Borzdov Yu.M., Palyanov Yu.N., Khokhryakov A.F. High-temperature calibration of a multi-anvil high pressure apparatus. High Pressure Res., 2015, v. 35(2), p. 139-147
- Palyanov Yu.N., Kupriyanov I.N., Khokhryakov A.F., Borzdov Yu.M. High-pressure crystallization and properties of diamond from magnesium-based catalysts. Cryst. Eng. Comm., 2017, v. 19, p. 4459—4475
- Дубинина Е. О., А. С. Морозова, И. Т. Расс, А. С. Авдеенко. Изотопное фракционирование кислорода в системе силикат–карбонат при формировании пород массива Ковдор (Кольский п-ов). ДОКЛАДЫ РАН. НАУКИ О ЗЕМЛЕ, 2023, том 512, № 2, с. 51–57.
- Nikiforov, A.V.; Dubinina, E.O.; Polyakov, N.A.; Sugorakova, A.M.; Khertek, A.K. Influence of Host Marble Rocks on the Formation of Intrusive Alkaline Rocks and Carbonatites of Sangilen (E. Siberia, Russia). Minerals 2021, 11, 666.
- Ickert, R.B., Stachel, T., Stern, R.A., Harris, J.W. (2015) Extreme 18 O-enrichment in majorite constrains a crustal origin of transition zone diamonds. Geochemical Perspectives Letters 1, 65–74. https://doi.org/10.7185/geochemlet.1507
- Korolev N., M. Kopylova, E. Dubinina, R.A. Stern. (2023) Contrasting oxygen isotopes in garnet from diamondiferous and barren eclogitic parageneses. Geochem. Persp. Let. 27, 15 – 19
- Polyakov VB, Kharlashina NN (1994) Effect of pressure on equilibrium isotopic fractionation. Geochim Cosmochim Acta 58(21):4739–4750.
- Harte, B. Diamond formation in the deep mantle: The record of mineral inclusions and their distribution in relation to mantle dehydration zones. Mineralogical Magazine, 2010, 74, 189–215.
Дополнительные файлы
