Домішкові дефекти і генетичні особливості мікроалмазів Українського щита (за спектроскопічними даними)

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ГЕОХІМІЇ, МІНЕРАЛОГІЇ ТА РУДОУТВОРЕННЯ ІМЕНІ М. П. СЕМЕНЕНКА

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук

ДОМІШКОВІ ДЕФЕКТИ І ГЕНЕТИЧНІ ОСОБЛИВОСТІ МІКРОАЛМАЗІВ УКРАЇНСЬКОГО ЩИТА (ЗА СПЕКТРОСКОПІЧНИМИ ДАНИМИ)

Спеціальність 04.00.20 - мінералогія, кристалографія

ІЛЬЧЕНКО КАТЕРИНА ОЛЕКСАНДРІВНА

Київ - 2008

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка Національної академії наук України, м. Київ

Науковий керівник: доктор геолого-мінералогічних наук Таран Михайло Миколайович, Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М. П. Семененка НАН України, завідувач відділом оптичної спектроскопії та люмінесценції мінералів

Офіційні опоненти: доктор геолого-мінералогічних наук Вальтер Антон Антонович, завідувач відділом фізичних методів дослідження руд Інституту прикладної фізики НАН України, м. Суми;

кандидат геолого-мінералогічних наук Цимбал Степан Миколайович, провідний науковий співробітник відділу проблем алмазоносності ІГМР ім. М. П. Семененка, м. Київ.

Захист відбудеться 9 жовтня 2008 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.203.01 при Інституті геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П.Семененка НАН України за адресою: 03142, м. Київ-142, пр. Палладіна, 34.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Інституту геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М. П. Семененка НАН України за адресою: 03142, м. Київ-142, пр. Палладіна, 34. Тел. / факс: (380 44) 424-12-70, Електронна пошта: es@igmof.gov.ua або secretary@igmr.relc.com

Автореферат розісланий «12» серпня 2008 року

Учений секретар спеціалізованої вченої ради кандидат геол. наук Донський М.О.

АНОТАЦІЇ

Ільченко К.О. Домішкові дефекти і генетичні особливості мікроалмазів Українського щита (за спектроскопічними даними). - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук за спеціальністю 04.00.20 - мінералогія, кристалографія. - Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України, Київ, 2008.

Дисертація присвячена вивченню складу азотних та інших дефектів у мікроалмазах з теригенних відкладів Українського щита (УЩ) й для порівняння - з кімберлітів Архангельської та Якутської провінцій Росії, а також лампроїтів австралійської трубки Аргайл методами інфрачервоної спектроскопії та фотолюмінесценції. Порівняльний аналіз спектроскопічних і деяких інших характеристик мікроалмазів з вивчених колекцій (> 500 зразків) і відповідних даних для зразків з кількох контрастних за генезисом алмазних родовищ Південної Африки, Канади, Бразилії, Казахстану та ін. (за літературними даними) засвідчив, що частина мікрокристалів з різних геоблоків УЩ, насамперед - з Волинського, сформувалися в мантійних умовах, подібних до умов формування мікроалмазів з кімберлітів або лампроїтів. Окремі з них з півночі і центральних геоблоків УЩ, імовірно, могли утворитися, в астеносфері або нижній мантії. Частина мікроалмазів з південного заходу та центру УЩ, багатих на неагрегований азот, воду карбонатні, вуглеводневі та деякі інші дефекти, подібні до мікроалмазів з лампрофірів Канади або з метаморфічних порід Європи та Азії. Зроблено висновок про можливе існування практично на кожному з геоблоків УЩ декількох незалежних корінних джерел алмазу, що суттєво відрізнялися за складом мінералоутворювального середовища та РТ-умовами. Встановлено ряд сукупних регіональних ознак українських мікроалмазів.

Ключові слова: мікроалмази, Український щит, інфрачервона спектроскопія, азотні дефекти, генетичний тип алмазу.

Ильченко Е.А. Примесные дефекты и генетические особенности микроалмазов Украинского щита (по спектроскопическим данным). -Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геологических наук по специальности 04.00.20 - минералогия, кристаллография. - Институт геохимии, минералогии и рудообразования им. Н. П. Семененко НАН Украины, Киев, 2008.

Диссертация посвящена исследованию методами инфракрасной (ИК-) спектроскопии и фотолюминесценции (ФЛ) состава азотных и других дефектов в микроалмазах из терригенных отложений Украинского щита (УЩ) и для сравнения - из кимберлитовых трубок Архангельской и Якутской провинций России, а также австралийской лампроитовой трубки Аргайл. Исследованы ИК-спектры около 500 микроалмазов, более 200 из которых - образцы со всех геоблоков УЩ. Для расчета содержания азота в алмазах в форме дефектных центров А (азотные пары), В1 (четыре атома азота вокруг вакансии углерода) и С (дисперсные атомы азота) использована усовершенствованная методика дезинтеграции спектральных кривых. Присутствие среди микроалмазов из терригенных пород большинства геоблоков УЩ практически всех физических типов алмаза обусловило необычайное разнообразие их ИК-спектров, не характерное для алмазов из коренных месторождений кимберлитового (лампроитового) типа. Высокая интенсивность полос поглощения СО₃, NO₃, H₂О, Si-O, О-Н, N-H, C-H, C=O и других дефектов в ИК-спектрах низко- и безазотных украинских образцов указывает на их образование из карбонатно-силикатных расплавов (флюидов), обогащенных летучими компонентами. Ряд спектроскопических особенностей некоторых украинских микроалмазов связан с неравновесностью условий их кристаллизации и сложной послеростовой историей.

Доля безазотных алмазов (от 12,5 до 52 %) в украинских коллекциях значительно выше, чем для микроалмазов из кимберлитов России (2-3 %), но ниже, чем для образцов из трубки Аргайл (69 %). В большинстве образцов азот находится преимущественно в форме А-центров при среднем его суммарном содержании от 113 (ореол Грузьке, центр УЩ) до 710 at. рpm (юго-западная часть УЩ) и средней степени агрегации от 5 % (россыпь Тарасовка, центр УЩ) до 37 % (северная часть УЩ). Однако среди образцов из россыпей Самоткань, Зеленый Яр (центр УЩ) и с севера УЩ встречаются отдельные индивиды со степенью агрегации азота 94-50 % и его содержанием в форме центров В1 от 728 до 50 at. ppm. Присутствие в ИК-спектрах многих безазотных и низкоазотных образцов Е- и Х-центров, впервые зафиксированных автором работы, - один из ряда совокупных региональных признаков украинских микроалмазов. Установлена корреляция Е- та Х- центров с центрами ФЛ 575 нм и 409 нм.

В микроалмазах из кимберлитов среднее содержание суммарного азота, также в основном представленного центрами А, колеблется в пределах от 245 (архангельская трубка им. Ломоносова) до 474 at. рpm (якутская трубка Удачная) при средней степени его агрегации от 6 до 20 % и максимальном ее значении 67 %. Микроалмазы, содержащие азот в форме А- и С-центров (тип алмаза Iаb) составляют 5-27 % украинских образцов (на Волынском геоблоке на севере УЩ не выявлены, в россыпи Тарасовка - 100 %). Азот исключительно в дисперсном виде (тип алмаза Іb) содержат от 5 до 25 % образцов четырех из семи коллекций. Среди кимберлитовых микроалмазов такие образцы отсутствуют, но наблюдается от 6 до 19 % образцов типа Iаb. Лишь в одном из архангельських кристаллов доля азота в форме центров С, подобно некоторым украинским образцам, достигает 80%, однако его максимальное содержание по всем коллекциям не превышает 217 at. рpm, тогда как в отдельных образцах с юго-запада УЩ и из россыпи Самоткань оно достигает 1106-982 at. рpm. Для микроалмазов из лампроитов характерна высокая степень агрегации азота (в среднем 78 % В1) при низком его среднем содержании (91 at. рpm). Образцы типов Iаb или Ib среди них отсутствуют.

По ориентировочным оценкам, сделанным на основе спектроскопических данных, температурный диапазон формирования микроалмазов, например, из россыпи Самоткань (предполагаемый возраст алмазов - 2 млрд. л. для типа Іа и 1 млрд. л. для типа Iab), составляет 1250-800?С. Такой интервал температур не характерен для месторождений алмаза известных генетических типов.

Сопоставление спектроскопических и других характеристик микроалмазов исследованных коллекций и данных для микроалмазов генетически контрастных алмазных месторождений Южной Африки, Бразилии, Канады, Казахстана и др. показало, что часть образцов с разных геоблоков УЩ, в первую очередь с Волынского геоблока, сформировалась в мантийных условиях, сходных с условиями кристаллизации и дальнейшего пребывания в мантии кимберлитовых и лампроитовых микроалмазов. Отдельные образцы с севера УЩ и его центральных геоблоков, судя по содержанию азота и высокой степени его агрегации (83-94 %), возможно, имеют астеносферное или нижне-мантийное происхождение. Часть микроалмазов, в первую очередь, с Днестровско-Бугского и центральных блоков УЩ, обогащенных дисперсным азотом, водой, карбонатными, углеводородными и некоторыми другими дефектами, сходна с микроалмазами лампрофиров (минетты) канадской дайки Аклуилак и метаморфических пород Казахстана, Норвегии и Германии. Чрезвычайная изменчивость состава и содержания азотных и других примесных центров, а также значительное разнообразие их соотношений в микроалмазах из терригенных пород свидетельствует о том, что современные россыпи и ореолы алмаза на каждом из большинства геоблоков УЩ возникли за счет разрушения и последующего переотложения нескольких независимых генетически различных коренных источников алмаза. Они отличались между собой температурой кристаллизации, возможно, давлением, и условиями дальнейшего пребывания алмаза в мантии, а также составом минералообразующих расплавов (флюидов), часть которых была обогащена летучими компонентами.

Ключевые слова: микроалмазы, Украинский щит, инфракрасная спектроскопия, азотные дефекты, генетический тип алмаза.

мікроалмаз теригенний спектроскопічний родовище

Ilchenko K.O. The impurity defects and genetic features of the Ukrainian Shield microdiamods (by spectroscopic data). - The manuscript.

The thesis on the scientific degree of the candidate of geological sciences in speciality 04.00.20 - mineralogy, crystallography. - M. P. Semenenko Institute of Geochemistry, Mineralogy and Ore Formation, NAS of Ukraine, Kyiv, 2008.

The thesis deals with a comparative infrared spectroscopic and photoluminescence study of nitrogenous and other defects in microdiamonds from terrigenous rocks of the Ukrainian Shield (USh), Arkhangelsk and Yakutian kimberlites (Russia) and lamproites of Australian Argyle pipe. The data on the main nitrogen and other defects composition and concentration in microdiamonds studied and those from some contrasting world deposits (South Africa, Brasilia, Canada, Kazakhstan and other) were analyzed. Formation conditions of some Ukrainian microdiamonds from all geologic blocks of the USh were found to be close to microdiamonds from different Russian and South-African kimberlites. Some samples from northern and central parts of the USh were probably formed in the asthenosphere or lower mantle. The main spectral features of others (south-west and central parts of the USh) are similar to microdiamonds from minette of Canadian dyke Akluilвk and from Kazakhstan, Norwegian and other metamorphic rocks. The spectroscopic data obtained evidence of different ages and significantly different growth conditions and further thermal history of Ukrainian microdiamonds from every specific placer. Crystallization medium of a part of the samples studied was enriched by volatile components. It is concluded that almost in each geologic block of the USh there might be several genetically different maternal diamond sources.

Key words: microdiamonds, the Ukrainian Shield, IR-spectroscopy, nitrogen defects, diamond's genetic types.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Кількість знахідок ендогенного алмазу в теригенних породах Українського щита (УЩ) та прилеглих до нього територій нині сягає декількох десятків тисяч зерен, представлених переважно мікрокристалами розміром 0,03-0,5 мм. Проте, незважаючи на значні зусилля вчених та геологів-виробничників досі не виявлено жодного материнського джерела цього мінералу, а відкриті наразі на УЩ кімберлітові та лампроїтові тіла, з якими зазвичай пов'язані найбільш розповсюджені продуктивні алмазні родовища світу, виявилися безалмазними. Тому надзвичайно актуальною є інформація, яка б дозволила достовірно визначити генетичний тип українських розсипних мікроалмазів. До неї поряд з даними з морфології кристалів, ізотопії вуглецю та азоту, складу мінеральних включень і віку алмазів належать результати спектроскопічних досліджень, що надають відомості про вміст азоту, форми його входження в структуру і ступінь агрегації та склад деяких інших дефектних центрів, які дозволяють оцінити склад мінералоутворювального середовища та РТ-умови кристалізації і подальшу історію алмазу. Порівняння таких даних для розсипних мікроалмазів та мікроалмазів відомих генетичних типів - шлях до визначення генетичного типу українських алмазів, необхідного для підвищення достовірності наукового прогнозу корінних його джерел.

Однак досі інфрачервоні (ІЧ-) спектри мікроалмазів УЩ вивчалися лише епізодично. Дуже обмеженою є така інформація і для мікроалмазів із класичних родовищ, хоча алмази більших класів крупності досліджені досить детально. Проте пряме співставлення спектроскопічних та інших властивостей мікро- (? 1 мм) та макроалмазів (> 1 мм) для вирішення генетичних проблем є некоректним через суттєві відмінності між ними. Тому для генетичної типізації мікроалмазів з теригенних порід УЩ важливим є не лише систематичне їх спектроскопічне вивчення, а й накопичення відповідних даних для мікроалмазів з корінних родовищ відомого генезису.

Зв'язок роботи з науковими програмами, темами. Дисертаційна робота виконувалася в рамках відомчих тем: «Походження алмазів України і методики пошуків їх родовищ» (1997-2002 р.) РК0197U006727; «Мінерали верхньомантійних парагенезисів і перспективи корінної алмазоносності Українського шита» (2003-2007 р.) PK0103U000245; та наукової програми «Мінеральні ресурси України та їх видобування», за темою - «Оцінка перспектив корінної алмазоносності Українського щита за даними петрологічних, мінералогічних, геохімічних та геохронологічних досліджень земної кори та верхньої мантії» (розділ «Алмаз», 2004-2006 роки). РК0104U006216. Автор дисертації є співавтором звітів з перерахованих тем.

Мета і задачі дослідження. Мета роботи - спектроскопічними методами вивчити склад і співвідношення азотних та інших дефектів в українських мікроалмазах та оцінити на основі одержаних даних можливі РТ-умови їх утворення і подальшого перебування в мантії, особливості складу материнських розплавів (флюїдів), можливий геолого-генетичний тип корінних джерел мікроалмазів на УЩ.

Для досягнення цієї мети були поставлені такі основні задачі:

- вивчити ІЧ-спектри мікроалмазів з теригенних відкладів УЩ і для порівняння - мікроалмазів з кімберлітів Архангельської і Якутської провінцій Росії та лампроїтів Австралії;

- визначити основні типи спектрів, характерні для кожної з колекцій; встановити зв'язок конкретних смуг поглинання із тими чи іншими дефектами, визначити співвідношення окремих дефектних центрів та можливі взаємозв'язки між ними; встановити співвідношення мікроалмазів різних фізичних типів;

- розробити критерії для порівняння мікроалмазів в межах кожної з досліджених колекцій та різних колекцій між собою. Встановити спільні риси та відмінності між наборами дефектних центрів, їх концентрацією та співвідношеннями в мікроалмазах з різних геоблоків УЩ та мікроалмазах з кімберлітів та лампроїтів;

- на основі одержаних результатів та літературних даних для деяких контрастних за походженням алмазних родовищ світу зробити висновки про можливий генезис акцесорних мікроалмазів з теригенних відкладів різних геоблоків УЩ.

Об'єкт дослідження - домішкові дефекти в мікроалмазах.

Предмет дослідження - мікроалмази з теригенних відкладів УЩ та з кімберлітів Росії і лампроїтів Австралії.

Основний метод дослідження - ІЧ спектроскопія. Для розширення доказової бази та підтвердження зроблених висновків додатково залучалися результати вивчення фотолюмінесценції (ФЛ) і морфології мікроалмазів та, в окремих випадках, монокристальної дифрактометрії і масспектрометричних досліджень.

Наукова новизна одержаних результатів.

1. Вперше систематично досліджені ІЧ-спектри та встановлено склад азотних та інших дефектів, їх вміст та співвідношення в структурі більш ніж 200 українських мікроалмазів з усіх геоблоків УЩ.

2. Розроблені критерії аналізу кривих ІЧ-поглинання мікроалмазів і вперше зафіксовані нові дефектні центри, умовно названі Е- та Х-центрами, поглинання яких спостерігається в ІЧ-спектрах багатьох мікроалмазів, насамперед, фізичних типів Іаb, Ib та IIa, з різних геоблоків УЩ. Встановлені кореляції дефектних Е- та Х-центрів, активних в ІЧ-спектрах українських алмазів, з центрами 575 та 409 нм, активних в їх спектрах ФЛ.

3. Виявлено мікрокристали алмазу, які одночасно містять азотні дефектні центри А, В1 та С із суттєво різним ступенем агрегації азоту. Запропоновано кілька можливих пояснень цього феномену.

4. Виконано порівняння отриманих даних з відповідними результатами спектроскопічних досліджень майже 300 мікроалмазів з кімберлітів та лампроїтів родовищ Росії і Австралії, а також (за даними інших авторів) алмазів з деяких кімберлітових родовищ Південної Африки і Бразилії, лампрофірів Канади та метаморфічних порід Казахстану, Норвегії та ін.

5. За даними ІЧ-спектроскопії зроблена оцінка можливих температур утворення і / або часу перебування українських мікроалмазів у мантії. В багатьох колекціях присутні зразки, для яких ці параметри є дуже різними.

6. Вперше показано, що мікроалмази з більшості геоблоків УЩ походять з багатьох різних корінних джерел, відмінних за РТ-умовами кристалізації, часом і умовами перебування алмазу в мантії та складом кристалізаційного середовища, зокрема вмістом азоту, кисню, карбонатів, води, вуглеводнів та інших сполук.

Положення, що захищаються.

1. Серед мікроалмазів з теригенних порід більшості геоблоків УЩ присутні зразки практично всіх фізичних типів алмазу, що зумовлює надзвичайну різноманітність їх ІЧ-спектрів і не характерно для корінних родовищ алмазу відомих генетичних типів. Деякі різновиди містять домішковий азот переважно або виключно у неагрегованій формі за концентрацій значно вищих, ніж спостерігається в алмазах із відомих кімберлітових чи лампроїтових родовищ світу. Висока інтенсивність смуг поглинання СО₃^2-, NO₃^-, H₂О, Si-O, О-Н, N-H, C-H, C=O та інших дефектів в ІЧ-спектрах мало- та безазотних українських зразків указує на їх утворення із карбонатно-силікатних розплавів (флюїдів), збагачених леткими компонентами. Ряд спектроскопічних особливостей свідчать про нерівноважні умови кристалізації та складну післякристалізаційну історію певної частини українських мікроалмазів.

2. Значна варіабельність складу, вмісту та співвідношення азотних та інших дефектних центрів в мікроалмазах з теригенних порід засвідчує, що сучасні розсипи та ореоли алмазу на кожному блоці УЩ виникли за рахунок руйнування та подальшого перевідкладення кількох незалежних, генетично відмінних між собою корінних джерел.

3. Умови кристалізації та подальшого перебування в мантії частини українських мікроалмазів з розсипів та ореолів, виявлених на різних геоблоках УЩ, за спектроскопічними даними близькі до умов формування мікроалмазів із різних кімберлітових та лампроїтових родовищ Росії, Південної Африки та Австралії. Особливості ІЧ-спектрів окремих алмазів з Волинського та центральних УЩ геоблоків свідчать про можливе утворення цих зразків в астеносфері чи нижній мантії. Натомість деяка частка зразків із проявів у центрі та на південному заході УЩ, які за ІЧ-спектрами подібні до мікроалмазів з лампрофірів Канади і різних метаморфічних порід Європи й Азії, могли утворитися в умовах високих тисків і помірних температур з наступною швидкою їх ексгумацією.

Практичне значення одержаних результатів. Результати роботи можуть бути використані для прогнозування та пошуків корінних родовищ алмазу на території України. Зокрема, при пошукових роботах слід звертати увагу на мінерали, що належать до супервисокобаричних парагенезисів, включивши їх до числа індикаторних мінералів-супутників алмазу, характерних для родовищ кімберлітового (лампроїтового) типу, оскільки окремі зразки з півночі та центру УЩ за спектральними характеристиками можуть мати астеносферне чи нижньо-мантійне походження. Наявність майже на всіх геоблоках УЩ, за винятком Волинського, численних зразків мікроалмазів зі значною концентрацією азоту, присутнього переважно у дисперсній формі, що не характерно для кімберлітів та ламроїтів, дає підстави для розширення кола можливих алмазоносних порід, залучивши до нього лампрофіри, коматиїти, чи інші вулканічні або метаморфічні породи, для яких характерні подібні алмази. Одержані результати необхідно брати до уваги під час районування територій, перспективних для пошуків корінних джерел алмазу на УЩ.

Особистий внесок здобувача: 1) Розробка критеріїв аналізу надзвичайно різноманітних кривих ІЧ-поглинання більш ніж 500 мікроалмазів, ідентифікація основних смуг поглинання в ІЧ-спектрах та виявлення нових дефектних Е- та Х-центрів. 2) Визначення за спектральними даними вмісту азоту і ступеню його агрегації та відносного вмісту деяких інших додаткових дефектних центрів у вивчених зразках 3) Оцінка на основі одержаних даних можливих температур формування мікроалмазів з теригенних відкладів геоблоків УЩ та їх порівняння з відповідними даними для мікроалмазів з кімберлітових і лампроїтових трубок Росії і Австралії. 4) Аналіз розподілу за фізичними типами мікроалмазів вивчених колекцій з корінних кімберлітових і лампроїтових покладів алмазу та теригенних відкладів УЩ, складу, концентрації та співвідношення різних дефектних центрів в них порівняно з алмазами різнотипних родовищ світу (за літературними даними) і висновки з нього.

Апробація роботи. Результати дисертаційної роботи були представлені на науково-технічній нараді «Стан, перспективи та напрямки розвідувальних робіт на алмази в Україні», Київ, 19-22 травня 2003 року; на VII-му з'їзді Українського мінералогічного товариства, Київ, 3-4 жовтня 2006 року та на Всеросійській нараді «Алмазы и благородные металлы Тимано-Уральского региона», Сиктивкар, Республіка Комі, Росія, 14-17 листопада 2006 р.

Публікації. Найважливіші результати були опубліковані 9 роботах, зокрема, в 5 статтях [1, 4-6, 9] в фахових виданнях, що відповідають вимогам ВАК України, в матеріалах 2-х наукових нарад в Україні [2, 3] і Росії [8] та з'їзду Українського мінералогічного товариства [7].

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається з вступу, 5-ти розділів, які містять 60 рисунків і 11 таблиць (49 рисунків та 8 таблиць - на 59 окремих сторінках), висновків і додатків, що містять 8 таблиць на 118 сторінках. Загальний обсяг дисертації - 368 сторінок. У списку літератури (30 сторінок) 267 використаних літературних джерел.

Автор вдячна науковому керівникові доктору геол.-мінерал. наук М. М. Тарану за запис ІЧ-спектрів на Фур'є спектрометрах у наукових центрах Німеччини, удосконалення методики обробки спектральних кривих, поради при обговоренні результатів і всіляку підтримку. Щиро дякую професору доктору геол.-мінерал. наук В. М. Квасниці за надані колекції мікроалмазів, вивчення яких визначило тему і зміст роботи, а його консультації та критичні зауваження сприяли її виконанню. Вдячна директору Інституту чл. -кор. НАН України О. М. Пономаренку за інтерес до роботи і допомогу технічними засобами під час її оформлення, колегам по спільним дослідженням докторам геол.-мінерал. наук А. М. Таращану, Д. К. Возняку, кандидатам геол.-мінерал. наук Т.М. Лупашко, В.С. Мельникову за плідну співпрацю, доктору геол.-мінерал. наук С. С. Мацюку і кандидату геол.-мінерал. наук В. М. Хоменку за слушні поради при обговоренні роботи і допомогу в забезпеченні зарубіжними журнальними публікаціями, кандидату геол.-мінерал. наук Г. О. Кульчицькій а також інженеру Л. П. Манзюк за допомогу в редагуванні й оформленні роботи.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтована актуальність теми дисертації, сформульовані мета, задачі дослідження і основні положення, що захищаються, визначені новизна та можливе практичне використання одержаних результатів, особистий внесок дисертанта, а також подана інформація про зв'язок роботи з науковими програмами і темами, апробацію роботи та основні публікації автора.

У першому розділі роботи, присвяченому огляду літератури, проаналізовано особливості структури та коливальних спектрів алмазу і лонсдейліту, прояви різноманітних дефектів в ІЧ-спектрах та ФЛ алмазу. Розглянуто генетичні типи алмазів, взаємозв'язок між генезисом і дефектністю алмазу, стан вивченості дефектності та деяких інших властивостей українських мікроалмазів. Найважливішою домішкою в алмазі є азот, ізольовані атоми якого та їх агрегати, часто в комбінації з вакансіями вуглецю, утворюють цілий ряд різноманітних дефектів структури, що обумовлюють відповідні смуги поглинання в ІЧ-спектрах алмазу та проявляються в спектрах ФЛ. Основні азотні дефекти, активні в ІЧ-спектрах, це - центри А (пари атомів азоту в сусідніх ізоморфних позиціях), В1 (чотири атоми азоту у вузлах гратки, розташовані навколо вакансії вуглецю), С (одиночні атоми азоту в ізоморфних позиціях) та D (центр пов'язують з агрегованим азотом, хоча структура його не встановлена; самостійно в спектрах центр не спостерігається, вміст азоту в цій формі <2-5 %). Кожний з них має власну складну характеристичну криву поглинання, що проявляється в однофононній області ІЧ-спектру, прозорій в спектрі ідеального алмазу. Центр В2 (або platelets) - це плоскі утворення з атомів вуглецю в площині (100), розташовані в інтерстиціях структури. В ІЧ-спектрах також можуть спостерігатися смуги поглинання груп >CH=CH₂; СН₂,СН₃; С=О; ОН; NН; СО₃; NO₃, води, та інших додаткових дефектів.

Саме на наявності основних азотних центрів, активних в ІЧ-поглинанні, базується фізична класифікація алмазів. Алмази, що містять азот, належать до типу І, який, відповідно до присутності азотних центрів А, В1 та С поділяється на підтипи (надалі -типи) ІаА, ІаВ та Іb. Вільні від азоту алмази зараховують до типу ІІ (ІІа - алмаз з діелектричними властивостями, ІІb - напівпровідниковий, переважно синтетичний алмаз). До типу ІІа прийнято також зараховувати і алмази, що мають < 20 at. ppm азоту. Більшість природних алмазів з кімберлітів та лампроїтів належать до змішаного типу ІаАВ, незначна їх частина - до перехідного типу Іаb. Ступінь агрегації азоту в алмазах цих типів визначається відповідно як його процентний вміст у формі центрів В1 (% В1) або А (% А). Природні алмази типу Іb, що мають лише дисперсний азот, зустрічаються дуже рідко. Про умови, швидкість кристалізації алмазу та подальші температурні і радіаційні впливи, яких він зазнав, свідчить цілий ряд домішкових та власних дефектів алмазу, також розглянутих в цьому розділі, активних у ФЛ, чутливість якої на порядок вища за ІЧ-спектроскопію. У розрахунках вмісту азоту в алмазах його концентрація у складі центрів ФЛ, яка зазвичай є дуже низькою, не враховується.

Експериментально показано, що процес агрегації азоту відбувається в результаті тривалого перебування алмазу в мантії. Під час кристалізації алмазу первісно азот входить у структуру лише у дисперсній формі і шляхом термодифузії внаслідок відповідних реакцій С - А+N3 (центр проявляється в поглинанні в оптичному діапазоні та в ФЛ) та А + А - В1 + В2, які відбуваються за кінетичним законом другого порядку, ізольовані в алмазній матриці атоми поступово об'єднується спочатку в азотні пари, а надалі утворюють і максимально агреговані центри В1. Як показали досліди, напрямок цих процесів та ступінь агрегації азоту залежить від РТ-умов та часу перебування алмазу в мантії. Найбільш стабільними є центри В1, для формування яких необхідні значно більші, ніж для А-центрів, температура та час. Моделювання процесу агрегації азоту для алмазів однакового віку з використанням рівняння Арреніуса дозволяє побудувати серію ізотерм В. Р. Тейлора - Х. Мілледж, які пов'язують між собою час перебування алмазу в мантії, температуру кристалізації та вміст і ступінь агрегації азоту.

Оскільки дефектність алмазу є індикатором умов його утворення та післякристалізаційної історії, то для різних його генетичних типів притаманні певні особливості, пов'язані з вмістом азоту, набором і співвідношенням основних азотних та інших, додаткових дефектних центрів, активних в ІЧ- спектрах та ФЛ, що також обговорюються в першому розділі роботи. Для кожної провінції, району, поля, трубки характерний цілий ряд типоморфних ознак алмазів. В огляді літератури розглянуті деякі з них для алмазів з різних кімберлітових, лампроїтових та деяких інших родовищ світу, а також імпактних алмазів. Мікроалмази, які зазвичай кількісно переважають у кімберлітових (лампроїтових) родовищах, мають важливе значення для вивчення генетичних особливостей родовищ, оцінки їх продуктивності та районування перспективних територій і, насамкінець, для розуміння процесів, які відбувалися в літосфері. Однак до останнього часу з багатьох причин їхньому комплексному вивченню приділялось недостатньо уваги, хоча було переконливо показано, що за рядом характеристик макро- і мікроалмази, не лише з однієї провінції або родовища, а навіть з однієї трубки, можуть суттєво відрізнятися між собою розподілом за морфологічними типами, кольором, ФЛ, ІЧ-спектрами, складом включень, представляючи іноді, на думку деяких дослідників, різні генерації алмазу.

Найважливіші результати з вивчення морфологічних, ФЛ, оптико-спектроскопічних характеристик, ізотопного складу, включень та інших типоморфних ознак дрібних алмазів України приведені в монографіях Ю. Ю. Юрка (1973) з співавторами, В. М. Квасниці з співавторами (1985, 1999) А. А. Вальтера з співавторами (1992), а також опубліковані в роботах Г. К. Єрьоменка, Ю. О. Полканова, О. Ю. Палкіної, О. І. Чашки, О. Я. Хренова, А. М. Таращана, Т. М. Лупашко, Е. М. Галімова, Ф. В. Камінського, Є. В. Соболєва, М. М. Тарана, Д. К. Возняка та інших. Морфологічно українські мікроалмази дуже різноманітні, але в багатьох проявах переважають куби та комбінаційні форми. Дослідження ФЛ представницьких колекцій дрібних українських розсипних алмазів, переважно з розсипу Самоткань (Середньопридніпровський геоблок УЩ), виявило широку варіабельність співвідношення наборів та концентрації дефектних центрів в конкретних зразках, для яких встановлені як спільні з мікроалмазами з кімберлітів та лампроїтів, так і деякі специфічні ознаки. Інші їхні властивості вивчені досить фрагментарно. Зокрема, в перших роботах В.М. Квасниці зі співавторами, присвячених ІЧ-спектроскопії українських мікроалмазів, відзначалася підвищена кількість безазотних кристалів і подібність певної частини азотовмісних кристалів до алмазів з кімберлітів та еклогітових ксенолітів. На важливості використання типоморфних ознак дрібних розсипних алмазів для оцінки алмазоносності тих чи інших територій або конкретних об'єктів неодноразово наголошувалось в роботах А.А. Вальтера, О.Ю. Палкіної, Ю.А. Полканова, М.М. Зінчука та багатьох інших. Їх ігнорування, зокрема помилкове використання знахідок імпактних або техногенних алмазів як позитивної ознаки для пошуку кімберлітових тіл, дезорієнтує геологів, спрямовуючи їх пошуки в хибному напрямку.

Однак систематичних досліджень колекцій українських мікроалмазів, на зразок тих, що були виконані для макроалмазів з відомих родовищ світу, досі не проводилося. Предметом цієї роботи стало детальне вивчення вмісту та співвідношення дефектних центрів в алмазах з теригенних порід УЩ в порівнянні з мікроалмазами з корінних родовищ різного типу, без якого неможливе уточнення їх генезису.

Другий розділ роботи присвячено характеристиці використаної апаратури та методиці досліджень ІЧ-спектрів, ФЛ, а також ізотопних та рентгеноструктурних досліджень, зроблених для окремих зразків. В цьому ж розділі стисло викладено удосконалений метод дезінтеграції ІЧ-спектрів для визначення вмісту азоту у формі основних азотних центрів в мікроалмазах. В прозорих кристалах з досконалими гранями і середнім або високим вмістом азоту точність визначення концентрації азоту складала 2-3 %. Для кристалів з недосконалою поверхнею і низьким вмістом азоту вона зменшувалась до 20-25 %. Точність вимірювання інтенсивності смуг поглинання складала 10-15 %. Менший за 3 % вміст азоту у формі одного з центрів вважався за артефакт. В цьому ж розділі дана характеристика близько 500 вивчених мікроалмазів із різних за віком теригенних порід УЩ (> 200 зразків (зр.)), із кімберлітів Якутії (тр. Удачная, 60 зр.) та Архангельської провінції Росії (тр. Піонерська, ім. Ломоносова, ім. Карпінського > 100 зр.) та із лампроїтів Австралії (тр. Аргайл, 65 зр.), а також > 20 імпактних алмазів з кратерів Білилівка та Попігаю (Якутія) і розсипу Самоткань, та > 20 синтетичних алмазів. Розмір українських зразків 0,2-0,3 мм, інших < 1мм. Досліджені колекції українських мікроалмазів з титано-цирконієвих розсипів Зелений Яр (50 зр.), Тарасівка (4 зр.) і Самоткань (114 зр.), ореолу біля с. Грузьке (8 зр.) в центрі УЩ та з теригенних порід північної його частини (12 зр. - район с. Білокоровичі та Зубковичі), південного заходу (30 зр.) та південного сходу УЩ (8 зр.). Серед вивчених різних за морфологією українських монокристалів переважають куби. Мікроалмази із кімберлітів та лампроїтів - в основному кристали октаедричного габітусу, їх двійники за шпінелевим законом та уламки. Імпактні алмази - це пластинчасті параморфози по графіту. Стисло охарактеризовано забарвлення мікроалмазів.

Третій розділ дисертації присвячено результатам дослідження українських мікроалмазів, ІЧ-спектри яких виявилися надзвичайно різноманітними. Вони дуже суттєво відрізняються між собою за кількістю смуг та їх спектральними характеристиками як в спектрах алмазів з різних регіонів, так і в межах одного прояву. Зразки з найбільш представницької колекції з розсипу Самоткань (рис.1), що мали схожі спектри, були об'єднані в шість груп. Перші три з них об'єднують мікроалмази фізичних типів Іа, Іаb та Іb з різним співвідношенням основних азотних центрів, а в три інші згруповані низькоазотні та безазотні алмази, що мають різні набори та співвідношення додаткових смуг поглинання. В спектрах четвертої групи найінтенсивнішими є вперше виявлені нами смуги Е- та Х-центрів, які є регіональною ознакою саме українських мікроалмазів. В спектрах п'ятої та шостої груп найсильнішими є смуги коливань груп СО₃, SiO₄, H₂O, смуги поглинання в області 1500-1580 см^-1 та деякі інші. Шістьма групами спектрів представлені також мікроалмази з південного заходу УЩ (Дністровсько-Бузький геоблок), п'ятьма - зразки з розсипу Зелений Яр (Росинсько-Тікицький геоблок), чотирма - з південного сходу УЩ (Приазовський геоблок). Менш різноманітними виявились мікроалмази з Волинського блоку (північ УЩ), спектри яких належать лише до двох - першої (алмази типу ІаАВ) та п'ятої (алмази типу ІІа) груп. Спектри двох відмінних між собою груп зафіксовано і в невеликих колекціях з ореолу поблизу с. Грузьке (Інгуло-Інгулецький геоблок) та з розсипу Тарасівка (Росинсько-Тікицький геоблок). Характерні ІЧ-спектри зразків з різних регіонів наведено на рис. 2. Обрана послідовність розгляду зумовлена, насамперед, чисельністю зразків у відповідних колекціях і різноманітністю типів ІЧ-спектрів мікроалмазів, що їх складають. Виконані дослідження показали, що:

1. Кількість безазотних мікроалмазів (від 12,5 до 52%, рис. 3) майже в усіх колекціях значно вища, ніж у більшості відомих родовищ світу (1-2 %). Єдине виключення - розсип Тарасівка, представлений лише чотирма зразками типу Іаb, один з яких містить одночасно А-, В1- (15 %), С- (9 %) та В2-центри, що є свідченням нерівноважності умов його формування. Подібні зразки трапляються і в інших колекціях. Запропоновано кілька можливих пояснень цього феномену.

2. Нерівномірний розподіл сумарного азоту (N_У) між зразками кожної достатньо представницької колекції (рис. 4), очевидно, обумовлений різницею в умовах кристалізації окремих з них. Варіабельність значень концентрації N_У і його середній вміст є максимальними для зразків з розсипу Самоткань та з південного заходу УЩ (Nч2000 і 76ч1493 , середні значення: N_{У ср}-574 і 710 at. ppm, відповідно, див. рис. 4). Найнижчий максимальний вміст сумарного азоту - в мікроалмазах з ореолу біля с. Грузьке (N_Уср. - 113 at. ppm) та з півночі УЩ, які представлені лише малоазотними мікроалмазами (N_У - 15ч214 та 64 ч 360 at. ppm відповідно). Але середнє значенням N_У для зразків з північної частини УЩ (255 ppm), за рахунок більш рівномірного його розподілу між ними (див. рис. 4), виявляється вищим за відповідні середні значення для зразків з південного сходу (164 at. ppm) і розсипів Тарасівка та Зелений Яр (204 та 232 at. ppm, відповідно). Ця ж послідовність зберігається і для N_Aср..

3. У зразках, що містять азот (окрім південного сходу УЩ), він знаходиться переважно в формі А-центрів. Розподіл азоту у формі азотних пар між мікрокристалами є більш рівномірним, ніж розподіл сумарного азоту.

4. Середній вміст центрів В1 та середній ступінь агрегації азоту в зразках змішаного типу ІаАВ (N_B1*100/N_У, %), як правило, відносно низькі. Максимальним N_В1ср. є в колекціях з Зеленого Яру (93 at. ppm) та півночі УЩ (82 at.ppm), мінімальним - в колекції з Грузького (16 at. ppm). Проте в багатьох колекціях, за винятком найменших (Тарасівка, Грузьке та південний схід УЩ) є окремі індивіди з високим і дуже високим ступенем агрегації азоту (57-94 %). Найбільша їх кількість і найвища концентрація азоту у формі В1-центрів (728 at. ppm) в таких зразках зафіксовані в найчисельнішій самотканській колекції.

5. Центр В2 присутній в усіх зразках типу ІаАВ з розсипів Зелений Яр, Тарасівка, ореолу віля с. Грузьке, і південного сходу УЩ та дещо рідше він спостерігається в колекціях з півночі та південного заходу УЩ. Цей центр не характерний для більшості зразків колекції з розсипу Самоткань, попри високий і навіть дуже високий вміст агрегованого азоту в окремих з них, що вказує на повну деградацію центрів В2 за час їхнього перебування в мантії. В кожній українській колекції є зразки, близькі до регулярних, в яких спостерігається пропорційність між концентрацією В1- В2-центрів, що відповідає процесу конкурентного перетворення центрів А в центри В1 та В2. Є також і нерегулярні алмази, в яких відбулося часткове або повне, як у більшості самотканських зразків, руйнування центрів В2.

6. Від 10 до 40% досліджених зразків у всіх регіонах, за винятком півночі УЩ (див. рис. 3), - це алмази типів Іаb та Ib (розсип Тарасівка, тип Іаb - 100 %), причому в деяких мікроалмазах з південного заходу УЩ та з розсипу Самоткань концентрація С-центрів дуже висока - 1106-593 at. рpm; N_Ccр - 351 та 982-516 at. рpm, N_Ccр - 110 at. рpm, відповідно, а їх внесок в сумарну концентрацію азоту змінюється в межах 3-57 % та 68-88 %. Значно нижчим є вміст N_C в зразках з решти колекцій, хоча його частка в N_У у деяких з них складає від 9 до 61% (Тарасівка) та від 84 до 100 % (Грузьке).

7. Виявлений взаємозвязок морфологічних і люмінесцентних особливостей, якісна кореляція складу азотних центрів за даними ІЧ-спектроскопії та ФЛ в кристалах алмазу з розсипів центральної частини УЩ узгоджуються з раніше зробленими висновками про подібність генезису певних їх різновидів з різних регіонів УЩ. Набір центрів ФЛ, підтверджує ІЧ-спектроскопічні дані про існування поміж українськими мікроалмазами зразків, що належать до всіх відомих фізичних типів природного алмазу.

8. Варіабельність сумарного вмісту азоту від безазотних та низькоазотних зразків до таких, що містять 1500-2000 at. ppm, яка характерна для колекцій з центру (Самоткань) та південного заходу УЩ, свідчить про значні відмінності в хімічному складі розплавів (флюїдів), з яких кристалізувалися відповідні мікроалмази. Властива практично для всіх колекцій надзвичайна мінливість вмісту та співвідношення центрів А, В1 та С в кристалах (рис. 5 а), свідчить про суттєво різні температури та / або час їх перебування в мантії. Роботами Т. Еванса і З. Кі, Р. М. Чренка та ін. експериментально встановлено, що процес агрегації ізольованих атомів азоту (С-центри) в азотні пари (А-центри) вимагає значно менших енергетичних затрат та часу, ніж подальша його агрегація з утворенням центрів В1. Вік українських мікроалмазів наразі не встановлений. Але якщо припустити, що мікроалмази типу Іа перебували в мантії 2 млрд. р., а типу Іаb - 1 млрд. р., то з діаграм В. Р.Тейлора - Х. Мілледж (рис. 6 а, б), на які нанесені ізотерми, для певних співвідношень центрів А і В1 або С і А, відповідно, можна оцінити температури формування алмазів з відомим вмістом та ступенем агрегації азоту. Зменшення часу агрегації азоту для алмазів типу Іа, наприклад, на 1 млрд. р. призводить до збільшення відповідної температури лише на 10-20?С. На діаграмах (рис. 6 а, б) точки, що відповідають мікроалмазам типів Іаb та Іа практично з усіх їх проявів на УЩ, утворюють для кожного з проявів по кілька полів, розділених між собою достатньо великими температурними проміжками. За орієнтовною оцінкою температурний інтервал їх формування є надзвичайно широким. Найбільший він для мікроалмазів з розсипу Самоткань - 1250-800є С, дещо вужчий - для зразків з Дністровсько-Бузького блоку (1170-800є С), розсипу Зелений Яр (1190-870є С) і ореолу Грузьке (1160-810є С). Вміст азоту в мікроалмазах типу Іb, на жаль, не піддається розрахунку. Це пов'язано з тим, що в їхніх спектрах смуги С- та Е-центрів перекриваються між собою, а точний контур кривої поглинання Е-центрів поки що остаточно не встановлено. Тому алмази типу Іb а також ті, що мають одночасно центри А, В1 та С, на цих діаграмах не фігурують, хоча вони присутні в багатьох українських колекціях (див. рис. 3, 5). Для зразків типу Іb відповідні температури повинні бути ще нижчими. У найвужчому діапазоні температур (1150-1200є С) сформувалися мікроалмази з Волинського геоблоку, серед яких відсутні зразки, що містять центри С.

9. Імпактні мікроалмази з розсипу Самоткань, подібно до імпактних алмазів з Попігайського кратеру, містять лонсдейлітову фазу. Встановлено, що чим вищий вміст цієї фази, тим більше спотворення кривої двофононного поглинання порівняно з відповідною кривою монокристалу. В зразках з розсипу Самоткань зафіксовані смуги лише неазотних дефектних центрів. Імпактний алмаз з ореолу кратеру Білилівка є практично бездефектним.

Четвертий розділ роботи присвячено дослідженню мікроалмазів із кімберлітів та лампроїтів. Мікроалмази з кімберлітів Архангельської та Якутської провінцій подібні між собою (див. рис. 3; 5 б, 6 б). Для них характерні досить одноманітні ІЧ-спектри, більшість яких відповідає алмазам змішаного типу ІаАВ (група 1) з невисоким ступенем агрегації азоту (N_B1 - 0ч67 %, N_B1ср. ? 20 %). Вільні від азоту зразки трапляються дуже рідко (? 2 - 3 %, група V). Зразки типу Іb відсутні. Від 6 до 19 % мікроалмазів представлені типом Іаb (див. рис. 3, 5 б), іноді з досить високою часткою неагрегованого азоту (група ІІ), але його вміст значно нижчий, ніж у деяких українських зразках. Середній вміст сумарного азоту в мікроалмазах з тр. Удачная дещо вищий, ніж в архангельських трубках (474 та 347 at. ppm, відповідно). Натомість в якутських мікроалмазах нижчий вміст центрів В2 і 3107 см^-1, смуги поглинання яких дуже інтенсивні в спектрах деяких архангельських мікроалмазів (в зразках з тр. ім. Карпінського вони відсутні).

У колекції з лампроїтів 69 % мікроалмазів є безазотними, а середній вміст азоту в решті зразків значно менший, ніж у вивчених кімберлітових мікрокристалах, за суттєво більшого ступеню його агрегації. Більше половини зразків, що містять азот, має центри В2, концентрація яких іноді досить значна. В мікроалмазах з тр. Аргайл дещо нижчий, ніж в кімберлітових, вміст центрів >CH=CH₂ і однаково незначний вміст СН₂-, СН₃-груп; в окремих зразках більший вміст води або N-H-груп. Смуги інших дефектних центрів однаково дуже слабкі.

Порівняльний аналіз основних властивостей вивчених мікроалмазів з теригенних порід УЩ і кімберлітів та лампроїтів Росії і Австралії, а також з деяких інших контрастних за генезисом родовищ алмазів (за літературними даними), вміщений п'ятому розділі дисертації, показав, що:

1. Частка безазотних мікроалмазів майже в усіх українських колекціях багаторазово вища, ніж серед мікроалмазів з архангельських та якутських кімберлітів. Проте відомо, що високий їх вміст характерний для окремих кімберлітових трубок Південної Африки (тр. Ягерсфонтейн - 7-40 %, тр. Прем'єр - 25-50 %,) та для корінних і алювіальних алмазів бразильської кімберлітової провінції Джуіна (23-82 %). Значно більше, ніж в теригенних відкладах УЩ, зразків типу ІІа виявилося серед мікроалмазів з тр. Аргайл.

2. Надзвичайна різноманітність ІЧ-спектрів мікроалмазів з усіх представницьких українських колекцій зумовлена присутністю в кожній з них алмазів усіх чи більшості відомих для природного алмазу фізичних типів, що підтверджується даними ФЛ і зумовлює дуже широку варіабельність складу, вмісту та співвідношення дефектних центрів у них. На відміну від українських, для мікроалмазів з вивчених кімберлітових трубок, спектри яких є досить одноманітними, властиві значно вужчі межі варіабельності сумарного вмісту азоту та ступеню його агрегації, відносно невисокого для більшості зразків. Для них відмічається значно нижчий вміст або відсутність води, ОН-груп, вуглеводнів (аліфатичні групи СН₂, СН₃ та групи >CH = CH₂), груп С=О, N-H, CO₃, NO₃ та інших «неазотних» дефектів, інтенсивні смуги яких притаманні ІЧ-спектрам багатьох українських мікроалмазів, засвідчуючи про їх кристалізацію з середовища, збагаченого леткими компонентами. Серед зразків з кімберлітів від 6 до 19 % алмазів належать до змішаного типу Іаb з максимальним вмістом неагрегованого азоту та його часткою у N_? близькими до відповідних значень для зразків цього типу алмазу з частини українських колекцій,_? хоча середній вміст N_C в останніх зазвичай вищий. Однак у деяких зразках з розсипу Самоткань та південного заходу УЩ вміст азоту в формі С-центрів багаторазово вищий, завдяки чому N_? в них досягає ~ 2000-1500 at. рpm, а в інших спостерігається лише неагрегований азот (тип алмазу Іb). Зразки, що містять відносно високі концентрації азоту переважно (тип Іаb) або виключно у формі С (тип Ib), взагалі не характерні для кімберлітових (лампроїтових) родовищ алмазу, проте присутні на всіх геоблоках УЩ, окрім Волинського.

3. У колекціях з кімберлітів також немає мікроалмазів, подібних до окремих зразків з Волинського та центральних геоблоків УЩ, які мають 80-100 % цілком агрегованого азоту у формі В1-центрів за різної його концентрації. Однак високий ступінь агрегації азоту фіксується в алмазах з кімберлітів тр. Прем'єр (35-99 % В1) та ще вищий - для частини алмазів астеносферних парагенезисів з тр. Ягерсфонтейн, низькоазотних алмазів надглибинних парагенезисів з провінції Джуіна, та з лампроїтів тр. Аргайл (41-100 % В1) за різного вмісту в них сумарного азоту.

4. За даними ФЛ спостерігається подібність між мікрокристалами октаедричного габітусу з розсипів у центрі УЩ і з кімберлітів. Більшість вивчених октаедрів з півночі УЩ за ФЛ подібна до октаедрів з лампроїтової трубки Аргайл. В спектрах ФЛ українських мікроалмазів кубічного габітусу чітко проявляються електронно-коливальні системи з безфононними лініями 409 та 575 нм, що пов'язані з азотом в міжвузлових позиціях структури алмазу. Хоча яскраве оранжеве випромінювання завдяки домінуючій концентрації центрів 575 нм було зафіксовано і в деяких дрібних кубах з Якутії, але лінія 409 нм є виключно регіональною ознакою спектрів ФЛ українських алмазів. Встановлена кореляція центрів 409 та 575 нм з Х- і Е-центрами, активними в ІЧ-поглинанні.

5. На діаграмі В.Р. Тейлора і Х. Мілледж для алмазів віком 2 млрд. р. (див. рис. 6, б), точки, що відповідають більшості українських зразків з азотом у формі центрів А та В1 та мікроалмазам цього типу з кімберлітів, утворюють спільне температурне поле, обмежене ізотермою 1180 єС. Окреме (за винятком одного зразка) високотемпературне поле (? 1200 єС) утворюють мікроалмази з ламроїтів тр. Аргайл (див. рис. 6, б). Фігуративні точки для зразка 1Zub (Зубковичі, північ УЩ) та кількох зразків з розсипів Самоткань та Зелений Яр, розташовані між ізотермами 1180 та 1260 єС в області, в яку попадають лише окремі зразки з лампроїтів (див. рис. 6, б). Зазначимо, що частина згаданих вище зразків з Самоткані, Зубковичів та Зеленого Яру, розташовані на діаграмі окремо від кімберлітових чи лампроїтових мікроалмазів.

Отже більшість мікроалмазів типу Іа з різних блоків УЩ подібна до мікроалмазів з кімберлітів чи ламроїтів. Зразки цього типу з Волинського та центральних геоблоків УЩ, що виокремилися на діаграмі, можливо, мають більш глибинне походження.

6. Мікроалмази, з азотом переважно в формі А- та С-центрів (тип Іаb) і високою концентрацією центрів 3107 см^-1 (зв'язки >CH=CH₂), подібні до деяких українських, характерні для мінетти (лампрофіри) дайки Аклуілак (Канада). Але сумарний вміст азоту в окремих з них досягає 9000 at. ppm, що значно перевищує його максимальну концентрацію в зразках з УЩ. Рідкісні низькоазотні зразки з цього ж родовища, які теж дуже схожі на деякі українські, за даними ІЧ-спектрів містять включення води, N-H-групи та ін. дефекти. Безазотні кристали алмазу в цьому родовищі не виявлені. Натомість в інших родовищах з метавулканічних порід Канади (вапнисто-лужні лампрофіри області Вава) переважають мікроалмази типів від ІаА до ІаВ із загальним вмістом азоту ? 600 at. ppm. і різним ступенем його агрегації (від 0-11 % В1 в родовищі Генезис до 90 % В1 в родовищі Кристал), серед яких трапляються від 4 до 19 % безазотних алмазів. Таким чином алмази, транспортерами яких були лампрофіри, також, подібно до українських, можуть мати дуже значні коливання вмісту і ступеню агрегації азоту. Мікроалмази, схожі за співвідношенням А- і С-центрів, але з дещо меншим, ближчим до українських зразків, вмістом азоту і схожими включеннями води та карбонатів, встановлені в метаморфічних порах Казахстану, Норвегії, Німеччини.