Особенности морфологии и образования двойников прорастания кубических кристаллов алмаза

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В статье приводится кристалломорфологический анализ двух аналогичных по форме двойников прорастания кубических кристаллов – именного алмаза «Китайский фонарик» (Архангельская алмазоносная провинция) из коллекции компании «АЛРОСА» и бразильского алмаза, подробно описанного академиком А.Е. Ферсманом. Сопоставление результатов изучения этих алмазов, выполненного с использованием оригинальных методик интерпретации морфологических признаков роста и растворения кристаллов, позволило выявить ряд кристалломорфологических особенностей, характерных для закономерных сростков данного типа. Кроме типичных для кубоидов тетрагональных ямок, лентообразной, зубчатой и каплевидной форм скульптуры микрорельефа растворения поверхности, на архангельском алмазе обнаружен новый тип симметричного микрорельефа пилообразной формы, связанного с травлением октаэдрических слоев роста кубоида. По высоте заложения и направлению ступеней рельефного узора определена последовательность появления перечисленных типов микрорельефа по мере увеличения глубины растворения и степени изменения кривизны поверхности тетрагексаэдроида на двойниках кубоидов. Раскрыта природа происхождения характерной для двойников прорастания экваториальной гряды октаэдрических граней, в виде острого гребня, опоясывающего шов двойникования между кубоидами. Показано, что ее появление связано с ранним этапом закономерного срастания волокнистых кубоидов алмаза и является основным условием его возникновения, сначала в виде двойника прорастания плоскогранных октаэдрических кристаллов. Обсуждается сходство кристалломорфологических признаков растворения кривогранных кубоидов из кимберлитов Архангельских трубок и россыпных источников Бразилии и севера Якутской алмазоносной провинции.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Д. Павлушин

Институт геологии алмаза и благородных металлов СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: pavlushin@diamond.ysn.ru
Россия, 677000, Якутск, пр. Ленина, 39

Список литературы

  1. Афанасьев В.П., Ефимова Э.С., Зинчук Н.Н., Коптиль В.И. (2000) Атлас морфологии алмазов России. Новосибирск: Изд. СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 298 с.
  2. Бартошинский З.В., Квасница В.Н. (1991) Кристалломорфология алмаза из кимберлитов. Киев: Изд. Наукова думка, 172 с.
  3. Кудрявцева Г.П., Посухова Т.В., Вержак В.В., Веричев Е.М., Гаранин В.К., Головин Н.Н., Зуев В.В. (2005) Атлас. Морфогенез алмаза и минералов-спутников в кимберлитах и родственных породах Архангельской кимберлитовой провинции. М.: Изд. Полярный круг, 624 с.
  4. Кухаренко А.А. (1955) Алмазы Урала. М.: Государственное научно-техническое издательство литературы по геологии и охране недр, 513 с.
  5. Орлов Ю.Л. (1963) Морфология алмаза. М.: Изд. АН СССР, 236 с.
  6. Орлов Ю.Л. (1984) Минералогия алмаза. М.: Изд. Наука, 264 с.
  7. Павлушин А.Д., Зедгенизов Д.А., Пироговская К.Л. (2017) Кристалломорфологическая эволюция роста и растворения кривогранных кубических кристаллов алмаза из россыпей Анабарского алмазоносного района. Геохимия. (12), 1141-1152.
  8. Pavlushin A.D., Zedgenizov D.A., Pirogovskaya K.L. (2017) Crystal Morphological Evolution of Growth and Dissolution of Curve-Faced Cubic Diamonds from Placers of the Anabar Diamondiferous Region. Geochem. Int. 55(12), 1153–1163.
  9. Павлушин А.Д., Бардухинов Л.Д., Коногорова Д.В. (2021) Алмазные раритеты: Китайский фонарик. Наука из первых рук. 92(3/4), 44–53.
  10. Ферсман А.Е. (1955) Кристаллография алмаза. Л.: Изд. АН СССР, 568 с.
  11. Aoki Y. (1979) Morphology of crystals grown from highly supersaturated solutions. Mem. Sci., Kyushu Univ., Ser. D. 24(2), 75–108.
  12. Сasanova R. (1972) A Repeated Twin in Natural Diamond from Tortiya, Ivory Coast. American Mineralogist. 57, 1871– 1873.
  13. Fersmann A., Goldschmidt V. (1911) Der Diamant. Eine Studie Miteinem Atlas von 43 Tafeln. Heidelberg: Carl Winters Universitätsbuchhandlung, 274 p.
  14. Garanin V., Garanin K., Kriulina G., Samosorov G. (2021) Diamonds from the Arkhangelsk Province, NW Russia. Springer International Publishing AG, Switzerland, 248 р.
  15. Goldschmidt V. (1904) Zur Mechanik des Lösungsprozesses. Zeitschr. Krist. 38, 656.
  16. Goldschmidt V., Wright. (1903) Über Atzfiguren, Lichtfiguren und Lösungskörper. N. Jahrb. Miner. 17, 355.
  17. Goldschmidt V., Wright. (1904) Über Lösungskörper und Lösungs-Geschwindigkeiten. N. Jahrb. Miner. 18, 335.
  18. Lu T.J., Ke J., Qiu Z.L. (2018) Surface dissolution features and contact twinning in natural diamonds. J. Mineral. Geochem. 195, 145–153.
  19. Machado W.G., Moore M., Yacoot A. (1998) Twinning in Natural Diamond. II. Interpenetrant Cubes. Journal Applied Crystallography. 31, 777–782.
  20. Senechal M.L. (1976) Geometry and Crystal Symmetry. Neues Jahrbuch Mineralogie. Monatsh. (11), 518–524.
  21. Spetsius Z.V., Taylor L.A. (2008) Diamonds of Siberia: Photogtraphic Evidence for their Origin. Tranquility Base Press: Lenoir City, Tennessee, USA, 278 p.
  22. Sunagawa I. (1984) Growth of Crystals in Nature. In Materials Science of the Earth’s Interior. Terrapub: Tokyo, Japan, 63–105.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Двойники прорастания гексаэдрических кристаллов алмаза: (а) архангельский алмаз “Китайский фонарик” из коллекции АК “АЛРОСА” (ПАО); (б) оригинальный рисунок бразильского алмаза из монографии (Fersmann, Goldschmidt, 1911).

Скачать (181KB)
3. Рис. 2. Схема описания одного из бразильских “гексаэдрических двойников прорастания кристаллов алмаза” с обозначением граней по А.Е. Ферсману (1955): стрелки указывают направления потоков растворения кристалла; на гранях куба отмечены “изящные ямки травления” тетрагональной формы.

Скачать (225KB)
4. Рис. 3. Морфология двойника прорастания гексаэдрических кристаллов архангельского алмаза “Китайский фонарик”: (а) фото алмаза со стороны общей вершины двойников; (б) смена типа микроскульптуры на выпуклой поверхности тетрагексаэдроида в направлении граней куба; (в) реликты площадок с лентовидным рельефом, приподнятые над поверхностью тетрагексаэдроида; (г) увеличенный фрагмент микрорельефа на рис. (в).

Скачать (779KB)
5. Рис. 4. Морфология бразильского алмаза Ферсмана № 122 и архангельского алмаза: (а) морфология бразильского двойникового сростка и схема направления “растворяющих” и “созидающих” потоков по (Ферсман, 1955); (б) идеализированная модель бразильского алмаза с расшифровкой индексов Ферсмана и положения граней; (в) фото архангельского алмаза “Китайский фонарик”; (г) кристаллография двойникового сростка кубоидов по А.Е. Ферсману и схема направления потоков растворения поверхности алмаза.

6. Рис. 5. Морфология двойников проникновения кубических кристаллов алмаза: (а) “острый гребень роста в экваториальном надпиле в красивом двойниковом образовании”, бразильский алмаз № 118 (Ферсман, 1955); (б) двойник проникновения кубических кристаллов с “гребнем роста”, вес 5.71 карат, кимберлитовая трубка Мбужи-Майи (Миба), ДР Конго (фото из открытого источника johnbetts-fineminerals.com); (в) схема первичной формы роста двойника прорастания и соответствие граней октаэдра на нем и на “гребне роста”.

7. Рис. 6. Типы микрорельефа на поверхности алмаза “Китайский фонарик” и интерпретация последовательности появления микрорельефа по мере увеличения глубины растворения и изменения кривизны граней тетрагексаэдроида. Условные обозначения: 1 – лентообразный рельеф растворения; 2 – зубчатый и каплевидный рельеф растворения на поверхности тетрагексаэдроида; 3 – тетрагональные ямки травления на гранях гексаэдра; 4 – пилообразный рельеф на поверхности тетрагексаэдроида. Пунктирная красная линия – обозначает соответствие рисунка пилообразного рельефа реберной форме октаэдра.

8. Рис. 7. Элементы зарождения черепитчатого рельефа на поверхности реликтов грани, близкой по положению ромбододекаэдру (рис. 3а).

Скачать (773KB)
9. Рис. 8. Пилообразный микрорельеф растворения на кривогранной поверхности тетрагексаэдроида алмаза из россыпи Эбелях (Якутия) (BSE изображение): (а) общий вид кристалла; (б) увеличенный фрагмент поверхности с пилообразным микрорельефом.

Скачать (235KB)

© Российская академия наук, 2025