Труды сотрудников института физики

/ Ю. В. Баталева [и др.] // Геол. и геофиз. - 2015. - Т. 56, № 1-2. - С. 188-203, DOI 10.15372/GiG20150108. - Библиогр.: 68 . - ISSN 0016-7886
Аннотация: Экспериментальное моделирование процессов образования железистых карбонатно-силикатных расплавов при взаимодействии карбонат-оксид-металл проведено в системе (Mg,Ca)CO 3-SiO 2-Al 2O 3-Fe 0 при давлениях 6.3 и 7.5 ГПа, в интервале температур 1150-1650 °С, на беспрессовом многопуансонном аппарате высокого давления типа «разрезная сфера» (БАРС). В субсолидусной области (1150-1450 °С) параллельно реализуются реакции декарбонатизации с образованием пироп-альмандина (Fe# = 0.40-0.75) и CO 2-флюида, а также редокс-взаимодействия карбоната и Fe 0, приводящие к кристаллизации карбида железа в ассоциации с магнезиовюститом (Fe# = 0.75-0.85). Установлено, что образование графита происходит при восстановлении карбоната или CO 2-флюида карбидом железа и в ходе редокс-взаимодействия магнезиовюстит + CO 2, в результате чего в ассоциации с графитом кристаллизуется Fe 3+-содержащий магнезиовюстит. В интервале 1450-1650 °С установлена генерация карбонатно-силикатных расплавов, сосуществующих с пироп-альмандином, магнезиовюститом, магнетитом, феррошпинелью и графитом. Состав полученных расплавов характеризуется концентрацией SiO 2 ≈ 10-15 мас. %, валовым содержанием оксидов железа 36-43 мас. % и значениями Fe 3+/∑Fe ≈ 0.18-0.23. Эти обогащенные Fe 3+ карбонатно-силикатные расплавы/флюиды насыщены углеродом и являются средой кристаллизации графита. Оксидные и силикатные фазы (альмандин, феррошпинель, магнетит), сосуществующие с графитом, также характеризуются очень высокими величинами Fe 3+/∑Fe. Установлено, что обогащенные Fe 3+ карбонатно-силикатные расплавы могут возникать при взаимодействии Fe 0-содержащих пород с карбонатизированными породами. В условиях восстановленной мантии (в присутствии карбидов или оксидов железа) расплавы подобного состава могут являться одновременно источником углерода и средой кристаллизации графита. После отделения и подъема эти железистые карбонатно-силикатные расплавы могут быть потенциальными агентами окислительного метасоматоза в условиях литосферной мантии.

Смотреть статью,
РИНЦ,
Для получение полного текста обратитесь в библиотеку

Держатели документа:
ИФ СО РАН

Доп.точки доступа:
Баталева, Юлия Владиславовна; Пальянов, Юрий Николаевич; Сокол, Александр Григорьевич; Борздов, Юрий Михайлович; Баюков, Олег Артемьевич; Bayukov, O. A.

/ Ю. В. Баталева [и др.] // Геол. и геофиз. - 2016. - Т. 57, № 1. - С. 225-240, DOI 10.15372/GiG20160112. - Библиогр.: 53. - Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 14-27-00054). . - ISSN 0016-7886
Аннотация: Экспериментальное моделирование редокс-взаимодействия в системах Fe3C-Fe2O3 и Fe3C-Fe2O3-MgO-SiO2, направленное на оценку условий стабильности карбида железа в окислительных обстановках и определение возможности образования элементарного углерода в результате взаимодействия карбида железа и оксидов, проведено на многопуансонном аппарате высокого давления «разрезная сфера» при 6.3 ГПа в интервале 900-1600 °C, длительностью 18-20 ч. Установлено, что при взаимодействии карбид-оксид в системе Fe3С-Fe2O3 происходит кристаллизация графита в ассоциации с Fe 3+-содержащим вюститом. Основным механизмом образования графита из углерода карбида является окисление когенита по реакциям Fe3C + 3Fe2O3 → 9FeO + C0 и FeO + Fe3C → (Fe2+,Fe3+)O + C0. При температурах выше солидуса (≥ 1400 °C) при окислении металл-углеродного расплава вюститом реализуется редокс-механизм кристаллизации графита и алмаза с образованием ассоциации Fe3+-содержащий вюстит + графит/алмаз. Взаимодействие в системе Fe3С-Fe2O3-MgO-SiO2 приводит к образованию ассоциации Fe3+-содержащего магнезиовюстита, оливина и графита. При Т ≥ 1500 °C происходит генерация двух контрастных по ƒ O2 расплавов - металл-углеродного и силикатно-оксидного, окислительно-восстановительное взаимодействие которых приводит к кристаллизации графита и росту алмаза. Установлено, что в окислительных условиях карбид железа в присутствии оксидов Fe, Si и Mg неустойчив, даже при относительно низких температурах. Взаимодействие карбида железа с оксидами при мантийных P, T -параметрах является углеродпродуцирующим процессом, при этом основными механизмами образования графита из углерода карбида являются редокс-реакции когенита (или металл-углеродного расплава) с Fe2O3 и FeO, а также взаимодействие металл-углеродного и силикатно-оксидного расплавов. Полученные результаты позволяют рассматривать когенит в качестве потенциального источника углерода в процессах образования графита (алмаза) в условиях литосферной мантии, а взаимодействие карбида железа с оксидами Fe, Si и Mg, в ходе которого реализуется экстракция углерода, как один из возможных процессов глобального углеродного цикла.

Смотреть статью,
РИНЦ,
Для получение полного текста обратитесь в библиотеку

Держатели документа:
Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН

Доп.точки доступа:
Баталева, Юлия Владиславовна; Пальянов, Юрий Николаевич; Борздов, Юрий Михайлович; Баюков, Олег Артемьевич; Bayukov, O. A.; Соболев, Николай Владимирович

/ Ю. В. Баталева [и др.] // Петрология. - 2018. - Т. 26, № 6. - С. 571-582, DOI 10.1134/S086959031806002X. - Библиогр.: 45. - Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 16-35-60024), а также в рамках Государственного задания НИР (проект № 0330-2016-0007). . - ISSN 0869-5903
Аннотация: Одним из принципиальных вопросов, касающихся проблемы редокс-эволюции мантийных пород, является реконструкция сценариев переработки Fe0- или Fe3C-содержащих пород агентами окислительного мантийного метасоматоза, а также оценка устойчивости этих фаз при воздействии флюидов и расплавов различных составов. Представлены оригинальные результаты высокотемпературных высокобарических экспериментов (P = 6.3 ГПа, T = 1300–1500°С) в системах карбид-оксид-карбонат (Fe3C-SiO2-(Mg,Ca)CO3 и Fe3C-SiO2-Al2O3-(Mg,Ca)CO3). Определены условия формирования мантийных силикатов с включениями металлического или металл-углеродного расплава и выполнена оценка их устойчивости в присутствии CO2-флюида – потенциального агента мантийного окислительного метасоматоза. Установлено, что взаимодействие в системе карбид-оксид-карбонат происходит путем декарбонатизации с образованием граната или ортопироксена и CO2-флюида, а также последующих редокс-реакций CO2 с карбидом железа. В результате формируется ассоциация железистых силикатов и графита. В гранате и ортопироксене установлены включения расплава Fe-C, а также графита, фаялита и ферросилита. Экспериментально продемонстрировано, что присутствие CO2-флюида в интерстициальном пространстве не влияет на сохранность металлических включений, а также включений графита в силикатах. Избирательный захват включений расплава Fe-C мантийными силикатами, устойчивыми к метасоматическим преобразованиям, является одним из потенциальных сценариев сохранения металлического железа в мантийных доменах, подвергающихся воздействию агентов мантийного окислительного метасоматоза.

Смотреть статью,
Для получение полного текста обратитесь в библиотеку

Держатели документа:
Институт геологии и минералогии имени В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия
Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Институт физики им. В.Л. Киренского СО РАН, Красноярск, Россия

Доп.точки доступа:
Баталева, Ю. В.; Пальянов, Юрий Николаевич; Борздов, Ю. М.; Новоселов, И. Д.; Баюков, Олег Артемьевич; Bayukov, O. A.; Соболев, Н. В.