Вестник Кольского научного центра РАН. 2018, №1.

Г енезис глубинных углеводородов (коромантийная ветвь глобального цикла углерода) CaCO3 + Mg2SiO4 + T °C ^ CaMgSiO4 + MgO + CO 2 T, кальцит форстерит монтичеллит периклаз CaCO3 + MgSiO3 + T °C ^ CaMgSiO4 + CO 2 T. (10) (9) кальцит энстатит монтичеллит По данным [14], в присутствии углекислого газа (CO2) и сероводорода (H2S) оливин (фаялит) образует марказит (FeS2), магнетит (Fe3O4) кварц, воду и абиогенный метан: На глубинах более 120-150 км алмазы образуются путем восстановления углерода по реакциям взаимодействия окиси углерода и углекислого газа с метаном или другими углеводородами органического и абиогенного происхождения, затянутыми по зонам субдукции вместе с осадками на большие глубины. Известно, что океанские и сносимые с окраин континента осадки и осадочные породы часто содержат повышенные концентрации органического вещества. Попадая в зоны поддвига плит, органическое вещество подвергается термолизу и гидролизу, а также быстро проходит все стадии преобразования в углеводороды, нитраты и соединения аммония. Часть из этих подвижных соединений вместе с поровыми водами выжимается из зон поддвига плит еще на самых верхних ее горизонтах. Но какая-то их доля вместе с терригенными породами продолжает путь в глубины мантии. В современных зонах субдукции, где водонасыщенные силикатные расплавы легко выводятся из зон трения плит, температура магмообразования в них быстро поднимается до уровня плавления базальтов. Поэтому углеводороды по таким зонам не могут проникать глубоко в мантию, поскольку еще задолго до этого они должны практически полностью диссоциировать с образованием рассеянного графита. Известно [15], что устойчивость всех без исключения углеводородов существенно уменьшается с повышением температуры и давления. Происходит это за счет разрыва углеродных связей в длинных цепях сложных углеводородных молекул. В результате такого крекинг-процесса в системе постепенно уменьшается содержание углеводородов сложного состава и возрастает концентрация простых углеводородов. Наибольшей устойчивостью обладает метан, выдерживающий нагревы (при обычных давлениях) до 1200 °С. Поэтому при достаточно длительной реакции в условиях высоких температур и давлений, в конце концов, все органическое вещество может превращаться в метан, водород и свободный углерод. Однако температурное разрушение углеводородов — эндотермический процесс и он не может привести к образованию кристаллических фаз углерода, освобождающийся углерод остается распыленным. Для образования же кристаллических форм углерода необходимо, чтобы он освобождался благодаря экзотермической реакции, приводящей к снижению внутренней энергии системы. Таким условиям удовлетворяют реакции соединения углеводородов с окисью углерода и углекислым газом, протекающие с выделением энергии, например [16]: В общем случае образование алмазов можно объяснить реакциями взаимодействия углеводородов широкого спектра с оксидами углерода [19, 20]: (11) (12) СН 4 + СО 2 ^ 2С + 2 Н 2 О + T °C, СН 4 + 2СО ^ 3С + 2 Н 2 О + T °C. (13) (14) 4C„H2„±i + (2n ± k)CO 2 ^ (6n ± k)C + 2(2n ± k)H 2 O, 2C„H2„±i + (2n ± k)CO ^ (4n ± k)C + (2n ± k)H 2 O. (15) (16) 86 http://www.naukaprint.ru/zhurnaly/vestnik/