Отправить статью по E-mail ИЗОТОПНЫЕ ЭФФЕКТЫ, СОПРОВОЖДАЮЩИЕ ДЕКАРБОНАТИЗАЦИЮ ПРИ ВЫСОКИХ РТ-ПАРАМЕТРАХ: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ
- Авторы: Дубинина Е.О.1, Пальянов Ю.Н.2
-
Учреждения:
- Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии наук
- Интитут геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук
- Выпуск: Том 522, № 1 (2025)
- Страницы: 27-33
- Раздел: ГЕОХИМИЯ
- Статья получена: 13.10.2025
- Статья опубликована: 15.12.2025
- URL: https://journal-vniispk.ru/2686-7397/article/view/326809
- DOI: https://doi.org/10.31857/S2686739725050033
- ID: 326809
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Проведена оценка изотопных эффектов, сопровождающих процесс декарбонатизации при редокс-взаимодействии карбоната с металлическими Fe и Ni при высоких РТ-параметрах (1200˚С, 6.3 ГПа). Разложение карбоната в этих условиях протекает с формированием восстановленного углерода (ΣС: графит, карбиды, растворённый 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 тяжёлыми изотопами 18О и 13С. Такое направление изотопного сдвига противоположно по знаку изотопным эффектам, возникающим при декарбонатизации с отделением СО2 при низких давлениях.
Об авторах
Е. О. Дубинина
Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии наук
Email: elenadelta@gmail.com
Москва, Россия
Ю. Н. Пальянов
Интитут геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук
Email: elenadelta@gmail.com
Новосибирск, Россия
Список литературы
- Baumgartner L.P., Valley J.W. Stable Isotope Transport and Contact Metamorphic Fluid Flow // Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 2001. 43. 415–467. https://doi.org/10.2138/gsrmg.43.1.415
- 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. https://doi.org/10.1134/S086959111003001X
- Bottinga Y. Calculation of fractionation factors for carbon and oxygen isotopic exchange in the system calcite-carbon dioxide-water // J. Phys. Chem. 1968. 72. 800‒808.
- Chacko T., Deines P. Theoretical calculation of oxygen isotope fractionation factors in carbonate systems // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2008. 72. 3642–3660. https://doi.org/10.1016/j.gca.2008.06.001
- Носова А.А., Дубинина Е.О., Сазонова Л.В., Каргин А.В., Лебедева Н.М., Хвостиков В.А., Бурмий Ж.П., Кондрашов И.А., Третяченко В.В. Геохимия и изотопный состав кислорода оливинов из кимберлитов архангельской провинции (Россия): Вклад мантийного метасоматоза // Петрология. 2017. Т. 25. № 2. С. 135–167.
- Korolev N., Kopylova M., Dubinina E., Stern R. A. Contrasting oxygen isotopes in garnet from diamondiferous and barren eclogitic parageneses // Geochem. Persp. Let. 2023. 27. 15–19.
- Ickert R.B., Stachel T., Stern R.A., Harris J.W. Extreme 18 O-enrichment in majorite constrains a crustal origin of transition zone diamonds // Geochemical Perspectives Letters. 2015. 1. 65–74. https://doi.org/10.7185/geochemlet.1507
- Polyakov V.B., Kharlashina N.N. Effect of pressure on equilibrium isotopic fractionation // Geochim Cosmochim Acta. 1994. 58 (21): 4739–4750.
- Horita J., Polyakov V.B. Carbon-bearing iron phases and the carbon isotope composition of the deep Earth // PNAS. 2015. V. 112. № 1. 31–36.
- Пальянов Ю.Н., Баталева Ю.В., Борздов Ю.М., Куприянов И.Н., Нечаев Д.В. 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., Борздов Ю.М., Баталева Ю.В., Пальянов Ю.Н. Распределение изотопов углерода в результате металл-карбонатного взаимодействия при мантийных РТ-параметрах // Геология и геофизика. 2023. Вып. 8. 1095‒1105.
- 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.
- 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.
- 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).
- 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.
- 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.
- Taylor P.Jr., Frechen J., Degens E.T. // Geochim.Cosmochim. Acta. 1967. 31. 407–430.
- 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.
- Дубинина Е.О., Морозова А.С., Расс И.Т., Авдеенко А.С. Изотопное фракционирование кислорода в системе силикат–карбонат при формировании пород массива Ковдор (Кольский п-ов) // Доклады РАН. Науки о Земле. 2023. Т. 512. № 2. С. 51–57.
- 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
