Fig. 2. Temperatures calculated based on the level of aggregation of nitrogen atoms in diamonds (Taylor et al., 1996; Leahy and Taylor, 1997) assuming a residence of 2 Gyr at mantle temperatures. The diamonds where HDFs were found (large trian- gles) fall within the range spanned by other macles (small triangles) and octahedral diamonds (diamond symbols) from Venetia and Voorspoed, from a previous study of Venetia diamonds (Viljoen, 2002) and from studies of other African mines (Deines et al., 1989, 1991, 1993, 1997). Most fibrous diamonds carry only A centers and are ei- ther young or resided in a cool lithosphere. Even if we assume that they carry 0.5% of their nitrogen in B centers, undetected by FTIR, the calculated residence temper- atures for 99.5% A is ∼1030 ◦C for a diamond with Ntotal = 500 ppm (solid black circle, the black line extends to Ntotal = 2000 ppm and 100 ppm). Alternatively, the fibrous diamonds may have resided at normal mantle temperatures (1170±40◦C), if their resident time was short (2 Myr, pink square). The two MC diamonds from Finsch and Kankan where microinclusions were found (Weiss et al., 2014) and the fibrous cores of diamonds from NE Siberia (Zedgenizov et al., 2011) carry a small fraction of B centers and lie between the fibrous diamonds and most of the MC di- amonds (assuming 2 Gyr residence time). (For interpretation of the references to color in this figure legend, the reader is referred to the web version of this article.)
∼1370 cm−1 and the hydrogen peak at 3107 cm−1 (Howell et al., 2012). The results are summarized in Table A1.
The concentration of A and B centers allows for the calculation of the dependence of mantle-residence temperature on mantle- residence time (Taylor et al., 1996). Assuming a second order reac- tion: 2A → B, the present concentration of nitrogen in A centers, NA,t, decreases according to: NA,t = NA,0/(1+ktNA,0), where NA,0, the initial concentration of A centers, is the sum of the present ni- trogen concentration in both A and B centers as measured from the FTIR spectrum and k = 2.94 × 105 exp(−81160/T ) is the re- action rate constant (Taylor et al., 1996; Leahy and Taylor, 1997). Knowing N A,t and N B,t , we can calculate the time–temperature re- lationship for each diamond, or given the time, we can determine the temperature (Fig. 2). In the case of Venetia, the age of the kim- berlite is ∼0.5 Ga and that of the diamonds 2.0 Ga (Gurney et al., 2010), yielding a residence time of ∼1.5 Gyr. The residence time at mantle temperatures for other southern African mines ranges from 0.8 to 3.2 Gyr (Gurney et al., 2010). At such long mantle residence times, the dependence of the calculated temperature on time is weak. Temperatures in Fig. 2 were calculated using 2 Gyr for all mines. Using t = 3 Gyr, temperatures are cooler by ∼13 ◦ C; for t=1.5 Gyr, they are ∼8◦C warmer.
2.3. EPMA
A JEOL JXA-8230 Electron Probe Microanalyzer was used for imaging and for analysis of the major element compositions of the microinclusions. The macles were polished perpendicular to the large triangular faces, exposing the twinning plane. They were cleaned for two hours in 69% HNO3 and 60% HF in an ultrasonic bath, rinsed in water and alcohol and carbon-coated. Panchromatic cathodoluminescence (CL) imaging, at 15 kV and variable beam current, provided maps of the diamond growth patterns and the location of the twinning plane (Fig. 1c). Microinclusions were de- tected by comparing backscattered electron (BE) and secondary
electron (SE) images. Surface mineral dust, sputtered carbon grains from the coating and open inclusions are visible in both BE and SE imaging modes. Shallow subsurface inclusions are only visible in BE images (Fig. 1c). Both BE and SE imaging were carried out at 15 kV accelerating voltage and 10 nA probe current at a magnifi- cation of ×3000 along the full length of the twinning plane in 30 of the macles.
Once identified, the subsurface microinclusions were analyzed by energy dispersive spectrometry (EDS). A 15 kV, 10 nA electron beam originating from a tungsten filament was focused at the cen- ter of the inclusion at a magnification of ×8000. X-rays emitted from the whole microinclusion and the surrounding carbon matrix were analyzed using EDS and data were reduced using the ZAF cor- rection procedure supplied by JEOL. The concentrations of Si, Ti, Al, Cr, Fe, Mg, Ca, Na, K, P, S and Cl were determined from the inte- grated number of counts of their Kα peaks. Oxygen was calculated by stoichiometry and the carbon content of the analyzed volume as the difference between the total content of oxides + sulfur + chlorine and 100%. Totals were typically of the order of 1%, so the ZAF assumed ∼99% carbon.
The precision of such analyses may be very low for minor el- ements whose concentrations reach a few hundredths of wt%. We verified the errors quoted by the EDS software by fitting Gaussian functions to individual peaks of three inclusions using different spectra
รูป 2 อุณหภูมิที่คำนวณตามระดับของการรวมตัวของไนโตรเจนอะตอมในเพชร (Taylor et al. 1996 Leahy และเทย์เลอร์ 1997) สมมติว่าที่พำนักของ Gyr 2 ที่อุณหภูมิหิ้ง เพชรที่ HDFs พบ (ใหญ่ทางยส) อยู่ในช่วงขยาย macles (รูปสามเหลี่ยมขนาดเล็ก) และ octahedral เพชร (เพชรสัญลักษณ์) จากเวนีเชียและ Voorspoed จากการศึกษาก่อนหน้านี้เพชรเวนีเชีย (Viljoen, 2002) และ จากการศึกษาของเหมืองอื่น ๆ แอฟริกาอื่น ๆ (Deines et al. 1989, 1991, 1993, 1997) เส้นใยส่วนใหญ่ดำเนินการศูนย์เท่านั้น และเพชร ei เธอหนุ่ม หรืออยู่ในธรณีภาคเย็น ถ้าเราสมมติว่า นำพา 0.5% ของไนโตรเจนในศูนย์ B ตรวจไม่พบ โดย FTIR, ◦C ∼1030 เพชรกับ Ntotal เป็นอารมณ์ atures เรสซิเดนซ์คำนวณ 99.5% A = 500 ppm (วงกลมสีดำทึบ เส้นดำขยายไป Ntotal = 2000 ppm และ 100 ppm) อีกวิธีหนึ่งคือ เพชรเส้นใยอาจมีอยู่ที่อุณหภูมิปกติหิ้ง (1170±40◦C), ถ้าเวลาพำนักระยะสั้น (2 Myr สี่เหลี่ยมสีชมพู) เพชรสอง MC จาก Finsch และ Kankan ที่ microinclusions พบ (Weiss et al. 2014) และแกนเส้นใยเพชรจากไซบีเรีย NE (Zedgenizov et al. 2011) พกเศษเล็ก ๆ ของศูนย์ B และอยู่ระหว่างเพชรเส้นใยและส่วนใหญ่ของ MC di-amonds (สมมติว่า 2 Gyr เรสครั้ง) (สำหรับการตีความการอ้างอิงไปสีในตำนานนี้รูป อ่านจะเรียกเป็นเว็บรุ่นของบทความนี้)∼1370 cm−1 และไฮโดรเจน peak ที่ 3107 cm−1 (คลิกเพื่อดู et al. 2012) ผลสรุปในตาราง A1 นี้ความเข้มข้นของ A และ B ศูนย์สำหรับการคำนวณอุณหภูมิหิ้ง-เรสพึ่งรับเวลาหิ้งเรสซิเดนซ์ (Taylor et al. 1996) สมมติที่สองสั่ง reac-ทางการค้า: 2A → B มีความเข้มข้นของไนโตรเจนใน t ศูนย์ นา ลดตาม: นา t = NA,0/(1+ktNA,0) ที่นา 0 ความเข้มข้นเริ่มต้นของศูนย์ เป็นผลรวมของความเข้มข้นของทรูเกนนิอยู่ทั้งใน A และ B ศูนย์วัดได้จากสเปคตรัม FTIR และ k = 2.94 × 105 exp (−81160 T) เป็นค่าคงของอัตราการดำเนินเรื่อง (Taylor et al , 1996 Leahy และเทย์เลอร์ 1997) รู้ N, t และ N B, t เราสามารถคำนวณใหม่ lationship เวลาอุณหภูมิสำหรับแต่ละไดมอนด์ หรือกำหนดเวลา เราสามารถตรวจสอบอุณหภูมิ (รูป 2) เวนีเชีย อายุของคิม-berlite เป็นที่เพชร 2.0 และ ∼0.5 Ga Ga (Gurney et al. 2010), ผลลัพธ์ ∼1.5 Gyr ในเวลาพัก เวลาพำนักที่อุณหภูมิหิ้งสำหรับอื่น ๆ ช่วงเหมืองแอฟริกาใต้ตั้งแต่ 0.8 ถึง 3.2 Gyr (Gurney et al. 2010) เวลาเช่นเสื้อคลุมยาวเรสซิเดนซ์ พึ่งอุณหภูมิคำนวณเวลาจะอ่อนแอ อุณหภูมิใน 2 รูปถูกคำนวณโดยใช้ 2 Gyr สำหรับทุ่น ใช้ t = 3 Gyr อุณหภูมิจะเย็นลง โดยโรคปาก ∼13 C t = 1.5 Gyr พวกเขาจะ ∼8◦C อุ่น2.3. EPMAMicroanalyzer โพรบ JEOL JXA 8230 อิเล็กตรอนถูกใช้ สำหรับการถ่ายภาพ และการวิเคราะห์องค์ประกอบองค์ประกอบสำคัญของการ microinclusions การ macles ถูกตั้งฉากขัดกับใบหน้าขนาดใหญ่ของสามเหลี่ยม เปิดเผยเครื่องบินคู่ พวกเขาทำความสะอาดสองชั่วโมงใน 69% HNO3 และ 60% HF ในอ่างอัลตราโซนิก ล้างในน้ำและแอลกอฮอล์ และคาร์บอนเคลือบ Cathodoluminescence panchromatic (CL) การถ่ายภาพ ที่ 15 kV แปรลำแสงและปัจจุบัน มีแผนที่รูปแบบการเจริญเติบโตที่ไดมอนด์และตำแหน่งของเครื่องบินคู่ (รูปที่ 1 c) Microinclusions ถูก de-tected โดยเปรียบเทียบแสงกลับอิเล็กตรอน (จะ) และมัธยมศึกษาภาพอิเล็กตรอน (SE) ฝุ่นแร่ผิวคาร์บอน sputtered ธัญพืชรวมสี และเปิดได้จะและ SE ที่โหมดการถ่ายภาพ รวมใต้ผิวดินตื้นจะปรากฏในภาพจะ (รูปที่ 1 c) เท่านั้น จะและภาพ SE ที่ดำเนินการ 15 kV เร่งแรงดันและวัดนา 10 magnifi-ไอออนของ× 3000 ตามความยาวทั้งหมดของเครื่องบินคู่ใน 30 ของ macles ปัจจุบันเมื่อระบุ microinclusions ใต้ผิวดินถูกวิเคราะห์ โดยพลังงานหลัก dispersive (EDS) 15 kV, 10 นาลำอิเล็กตรอนมาจากทังสเตนเส้นใยที่ถูกเน้นที่เธอ cen ของรวมที่มีอัตราการขยายของ× 8000 รังสีเอกซ์ออกจาก microinclusion ทั้งหมด และเมตริกซ์คาร์บอนรอบถูกวิเคราะห์โดยใช้ EDS และข้อมูลถูกลดตอนเกือบ rection ZAF โดย JEOL กำหนดความเข้มข้นของ Si, Ti อัล Cr, Fe, Mg, Ca, Na, K, P, S และ Cl จากอุ - เตรียมการจำนวนของยอด Kα ของพวกเขา ออกซิเจนถูกคำนวณ โดย stoichiometry และคาร์บอนปริมาณวิเคราะห์เป็นความแตกต่างระหว่างเนื้อหาทั้งหมดของออกไซด์ + กำมะถัน + คลอรีน 100% ยอดรวมถูกโดยทั่วไปหน่วย 1% เพื่อ ZAF ที่สันนิษฐาน ∼99% คาร์บอนความแม่นยำของการวิเคราะห์ดังกล่าวอาจจะต่ำมากสำหรับความเข้มข้นที่มีถึงกี่เป็นหนึ่งส่วนร้อยของ wt % ements el รอง เราตรวจสอบข้อผิดพลาดที่ยก โดยซอฟต์แวร์ EDS โดยฟังก์ชันนที่แต่ละยอดของสามใช้มุมที่แตกต่างกัน
การแปล กรุณารอสักครู่..

มะเดื่อ. 2. อุณหภูมิคำนวณขึ้นอยู่กับระดับของการรวมตัวของอะตอมไนโตรเจนในเพชร (เทย์เลอร์, et al, 1996. Leahy และเทย์เลอร์, 1997) สมมติว่าที่อยู่อาศัยของ 2 Gyr ที่อุณหภูมิเสื้อคลุม เพชรที่ถูกพบ HDFS (GLES trian- ขนาดใหญ่) ตกอยู่ในช่วงทอด macles อื่น ๆ (สามเหลี่ยมเล็ก) และเพชรแปดด้าน (สัญลักษณ์เพชร) จาก Venetia และ Voorspoed จากการศึกษาก่อนหน้าของเพชร Venetia (Viljoen, 2002) และจาก การศึกษาของเหมืองแอฟริกาอื่น ๆ (Deines et al., 1989 ปี 1991 ปี 1993 1997) ส่วนใหญ่เพชรเส้นใยดำเนินการศูนย์เท่านั้นและมี ei- Ther หนุ่มสาวหรืออาศัยอยู่ในเปลือกโลกเย็น แม้ว่าเราจะคิดว่าพวกเขาดำเนินการ 0.5% ของไนโตรเจนของพวกเขาในศูนย์ B, ตรวจไม่พบโดย FTIR, ที่อยู่อาศัยคำนวณ atures temper- สำหรับ 99.5% เป็น ~1030 ◦Cสำหรับเพชรที่มี Ntotal = 500 ppm (ของแข็งวงกลมสีดำสีดำ บรรทัดขยายไป Ntotal = 2,000 ppm และ 100 ppm) อีกวิธีหนึ่งคือเพชรเส้นใยอาจจะอาศัยอยู่ในอุณหภูมิปกติเสื้อคลุม (1,170 ±40◦C) ถ้ามีเวลามีถิ่นที่อยู่ของพวกเขาคือสั้น (2 Myr สี่เหลี่ยมสีชมพู) ทั้งสองเพชร MC จาก Finsch และ Kankan ที่ถูกพบ microinclusions (ไวส์ et al., 2014) และแกนเส้นใยเพชรจากทิศตะวันออกเฉียงเหนือของไซบีเรีย (Zedgenizov et al. 2011) ดำเนินการส่วนเล็ก ๆ ของศูนย์บีและอยู่ระหว่างเพชรเป็นเส้น ๆ และส่วนใหญ่ของ amonds ดิ MC (สมมติว่า 2 Gyr เวลาที่อยู่อาศัย) (สำหรับการตีความของการอ้างอิงเป็นสีในตำนานตัวเลขนี้ผู้อ่านจะเรียกว่ารุ่นเว็บของบทความนี้.)
~1370 CM-1 และสูงสุดไฮโดรเจนที่ 3107 ซม-1 (ธรรมด๊าธรรมดา et al., 2012) ผลที่จะได้สรุปไว้ในตาราง A1.
เข้มข้นของ A และ B ช่วยให้ศูนย์สำหรับการคำนวณของการพึ่งพาอาศัยกันของอุณหภูมิเสื้อคลุมพำนักในเวลาที่อยู่อาศัย mantle- ที่ (เทย์เลอร์ et al., 1996) สมมติว่าลำดับที่สองการ reac-: 2A → B, ความเข้มข้นของไนโตรเจนในปัจจุบันในศูนย์ A, NA, T, ลดลงตาม: NA, t = NA, 0 / (1 + ktNA, 0) ที่ NA, 0, ความเข้มข้นเริ่มต้นของศูนย์เป็นผลรวมของความเข้มข้น Trogen ปัจจุบัน Ni-ทั้งในศูนย์ A และ B เป็นวัดจากสเปกตรัม FTIR และ K = 2.94 × 105 exp (-81160 / T) เป็นค่าคงที่อัตราการดำเนินการอีกครั้ง ( เทย์เลอร์, et al, 1996. Leahy และเทย์เลอร์, 1997) รอบรู้ NA, T และ NB, T, เราสามารถคำนวณเวลาที่อุณหภูมิอีก lationship สำหรับแต่ละเพชรหรือให้เวลาเราสามารถตรวจสอบอุณหภูมิ (รูป. 2) ในกรณีของ Venetia อายุของ berlite kim- คือ ~0.5 Ga และของเพชร 2.0 Ga นี้ (Gurney et al., 2010) ยอมเป็นเวลาที่พำนักของ ~1.5 Gyr เวลาที่มีถิ่นที่อยู่ในอุณหภูมิที่เสื้อคลุมอื่น ๆ การทำเหมืองแร่แอฟริกาตอนใต้ช่วง 0.8-3.2 Gyr (Gurney et al., 2010) ที่ยาวเช่นครั้ง Residence เสื้อคลุมพึ่งพาอาศัยกันของอุณหภูมิคำนวณได้ในเวลาจะอ่อนแอ อุณหภูมิในรูป 2 ถูกคำนวณโดยใช้ 2 Gyr สำหรับเหมืองทั้งหมด โดยใช้ t = 3 Gyr อุณหภูมิเย็นโดย ~13 ◦ C; สำหรับ t = 1.5 Gyr พวกเขาจะ~8◦Cที่อบอุ่น.
2.3 EPMA
JEOL JXA-8230 Electron Probe Microanalyzer ถูกนำมาใช้สำหรับการถ่ายภาพและการวิเคราะห์องค์ประกอบองค์ประกอบที่สำคัญของ microinclusions macles ขัดตั้งฉากกับใบหน้ารูปสามเหลี่ยมขนาดใหญ่เผยให้เห็นเครื่องบินจับคู่ พวกเขาได้รับการทำความสะอาดสำหรับสองชั่วโมงใน 69% HNO3 และ HF 60% ในห้องอาบน้ำล้ำล้างในน้ำและเครื่องดื่มแอลกอฮอล์และคาร์บอนเคลือบ cathodoluminescence Panchromatic (CL) การถ่ายภาพที่ 15 กิโลโวลต์และตัวแปรคานปัจจุบันให้แผนที่ของรูปแบบการเจริญเติบโตของเพชรและที่ตั้งของเครื่องบินจับคู่ (รูปที่ 1C.) Microinclusions ถูก tected de- โดยการเปรียบเทียบอิเล็กตรอนที่สะท้อนกลับ ( พ.ศ. ) และมัธยมศึกษา
อิเล็กตรอน (SE) ภาพ พื้นผิวฝุ่นแร่พ่นคาร์บอนไดออกไซด์จากธัญพืชเคลือบและการผนวกเปิดสามารถมองเห็นได้ทั้งเป็นและ SE โหมดการถ่ายภาพ การผนวกดินตื้นเท่านั้นที่มองเห็นในภาพ BE (รูป. 1C) ทั้งสองจะสามารถถ่ายภาพและ SE ได้ดำเนินการอยู่ที่ 15 กิโลโวลต์เร่งแรงดันไฟฟ้าและ 10 nA สอบสวนปัจจุบันที่ประจุบวกของ magnifi- × 3000 ตามความยาวเต็มรูปแบบของเครื่องบินจับคู่ในวันที่ 30 ของ macles ได้.
ระบุเมื่อ microinclusions ดินมาวิเคราะห์โดยใช้พลังงาน มวลสารกระจาย (EDS) 15 กิโลโวลต์ 10 nA อิเล็กตรอนลำแสงที่เกิดจากไส้หลอดทังสเตนเน้นที่เธอ cen- ของการรวมที่ขยายของ× 8000 รังสีเอกซ์ที่ปล่อยออกมาจาก microinclusion ทั้งหมดและรอบเมทริกซ์คาร์บอนถูกวิเคราะห์โดยใช้ EDS และข้อมูลที่ถูกลดขั้นตอนการใช้ Rection cor- ZAF จัดทำโดย JEOL ความเข้มข้นของ Si, Ti, อัล, Cr, Fe, Mg, CA, Na, K, P, S และ Cl ได้รับการพิจารณาจากจำนวนขูด inte- ของการนับยอดKαของพวกเขา ออกซิเจนที่คำนวณได้จากปริมาณสารสัมพันธ์และปริมาณคาร์บอนของปริมาณการวิเคราะห์ความแตกต่างระหว่างเนื้อหาทั้งหมดของออกไซด์ของกำมะถัน + + คลอรีนและ 100% ผลรวมโดยทั่วไปของคำสั่งของ 1% ดังนั้น ZAF สันนิษฐานคาร์บอน ~99%.
ความแม่นยำของการวิเคราะห์ดังกล่าวอาจจะต่ำมากสำหรับ ements EL- เล็ก ๆ น้อย ๆ ที่มีความเข้มข้นถึงร้อยกี่% โดยน้ำหนัก เราได้ตรวจสอบข้อผิดพลาดที่ประกาศโดยซอฟต์แวร์ EDS โดยการปรับฟังก์ชั่นแบบเกาส์ยอดของแต่ละสามรวมใช้สเปกตรัมที่แตกต่างกัน
การแปล กรุณารอสักครู่..
