Вестник Кольского научного центра РАН. 2018, №1.

Н. О. Сорохтин, С. Л. Никифоров, Н. Е. Козлов Углекислый газ должен освобождаться за счет термической диссоциации карбонатов в горячих частях зоны поддвига плит по эндотермическим реакциям типа (1-5). Окись же углерода, возможно, генерируется и по экзотермической реакции при окислении, например, вюстита до стехиометрии магнетита: 3FeO + CO 2 + T°C ^ Fe 3 O 4 + CO + T °C. (17) вюстит магнетит Помимо углеводородов чисто органического происхождения в образовании алмазов может принимать участие и абиогенный метан, образующийся, например, по реакциям (см. далее, (44)). Данные реакции становятся возможными ввиду многостадийности процесса дегидратации и гидратации в зоне субдукции. Процессы гидратации ультраосновных пород наиболее характерны для условий рифтогенеза, поэтому перечисленные химические реакции будут рассмотрены ниже. При освобождении водорода и его соединений с углекислым газом реакцию образования мономинерального углерода можно записать в форме: 2 H 2 + CO 2 ^ C + 2 H 2 O + T °C. (18) Реакции типа (13)—(16) и (18) протекают с выделением энергии и поэтому могут приводить к кристаллизации углерода (при умеренных давлениях — графита, при высоких — алмаза, а в надкритических условиях снова рассеянного графита). В качестве иллюстрации по энтальпии легко рассчитать образования химических соединений [17], что в нормальных РТ-условиях по реакции (13) соединения метана с углекислым газом выделяется 24,6 ккал/моль энергии, а по реакции (14) соединения СН4 с СО заметно больше — 65,9 ккал/моль. При больших давлениях и температурах это отношение может оказаться несколько иным, но всегда энтальпия образования ЛИ 0 продуктов реакции по первой схеме будет ниж^ чем по второй (так как ЛИ? < 0 ). Отсюда следует, что из газовой смеси СО + СО 2 в реакцию кристаллизации углерода, прежде всего, будет поступать СО и лишь затем СО 2 . Часто в алмазах можно встретить включения сульфидов, особенно пирротина, что делает возможной следующую эндотермическую реакцию освобождения углерода: 2FeS + CO 2 + T °C ^ 2FeO + S 2 + C, (19) или 2FeS + CH 4 + T °C ^ 2 H 2 S + 2Fe + C. (20) Важную роль в данном процессе играет и азот, который в избытке находится в гидротермальных и пневматолитовых растворах: 3 CH 4 + 2 N 2 + T °C ^ 3C + 4 NH 3 . (21) Однако реакции (19-21) являются эндотермическими и могут привести только лишь к появлению рассеянного углерода, к тому же при высоких температурах аммиак неустойчив и, скорее всего, распадется на азот и водород, которые затем поступят во флюид. В дальнейшем часть азота сорбируется растущими кристаллами алмаза и входит в его кристаллическую решетку, но большая часть, вероятно, сохраняется во флюиде. Помимо углеводородов чисто органического происхождения в кимберлитах, эклогитах и гранатовых перидотитах, сформировавшихся из пород океанской коры, могут возникать простейшие углеводороды абиогенного типа, в особенности метан. Образуясь за счет биогенного вещества и претерпев ряд физико-химических преобразований, они по сути своего формирования и некоторым приобретенным характеристикам являются уже абиогенными. ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 1/2018(10) 87