CC BY
18
Арктический вектор геологических исследований Arctic vector of geological research
УДК 549.211, 549.212, 620.187.3, 523.681.8 DOI: 10.19110/2221-1381-2018-8-26-33
НАНОСТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ УГЛЕРОДНЫХ ПОЛИФАЗНЫХ АГРЕГАТОВ 0 АПОУГОЛЬНЫХ ПРОДУКТАХ ИМПАКТНОГО МЕТАМОРФИЗМА
В. В. Уляшев1, Т. Г. Шумилова1, Б. А. Кульницкий2, И. А. Пережогин2, В. Д. Бланк2
1Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар 2ТИСНУМ, Москва, Троицк vaskom 77@mail.ru
Импактные алмазы традиционно считаются параморфозами по графиту, что было подтверждено многочисленными экспериментами. В 70—80-х годах двадцатого века был обнаружен целый ряд импактных углеродных фаз по угольному субстрату в ударно-метаморфизованных породах Карской астроблемы. В данной работе мы впервые приводим результаты изучения углеродных фаз полифазных импактных агрегатов по углистому веществу с применением высокоразрешающей просвечивающей электронной микроскопии. Описываются особенности срастания апоугольных импактных алмазов с сопутствующими углеродными фазами. Обсуждается возможная модель преобразования углистого вещества при импактном процессе.
Ключевые слова: высокоразрешающая просвечивающая электронная микроскопия, полифазный углеродный агрегат, Карская астроблема (Пай-Хой), импактный метаморфизм, трансформация.
NANOSTRUCTURED FEATURES OF CARBON POLYPHASE AGGREGATES OF AFTER-COAL IMPACT METAMORPHISM PRODUCTS
V. V. Ulyashev1, T. G. Shumilova1, B. A. Kulnitskiy2, I. A. Perezhogin2, V. D. Blank2
institute of Geology Komi SC UB RAS, Syktyvkar 2Technological institute of superhard and new carbon materials, Moscow, Troitsk
Impact diamonds are traditionally considered as paramorphs after graphite, those have been confirmed by numerous experiments. In the 1970s and 1980s, a list of after-coal impact carbon phases in shock-metamorphosed rocks of the Kara astrobleme had been discovered. In this paper we present for the first time the results of the study of carbon phases in after-coal impact aggregates using high resolution transmission electron microscopy. The features of the after-coal impact diamonds growths with accompanying carbon phases are revealed. A possible model of transformation of carbonaceous matter by impact process is discussed.
Keywords: high-resolution transmission electron microscopy, polyphase carbon aggregate, Kara astrobleme (Pay-Khoy), impact metamorphism, transformation.
Введение
Импактные алмазы вызывают большой интерес с момента их первого обнаружения и до настоящего времени; существует множество работ, посвященных механизму их образования в импактных структурах [2, 8, 9, 17, 18, 20]. Данный тип алмазов демонстрирует исключительные свойства — аномальную твердость и высокий коэффициент истирания. Принято считать, что импактные алмазы являются результатом твердофазной трансформации графита при очень высоких давлениях, составляющих > 30 ГПа. Экспериментальные исследования в лабораторных условиях подтвердили этот переход [6].
В то же время импактному воздействию может подвергаться не только графит, но и углеродистое вещество осадочных пород (в т. ч. угли и рассеянное органическое вещество), что было установлено в связи с импактитами Карской астроблемы [3, 4], которая расположена в северо-восточном крыле Пай-Хойского антиклинория (Югорский полуостров), в бассейнах нижнего течения рек Кара, Сопчаю, Сибирчатаяха и др., примерно в 200 км севернее г. Воркуты (рис. 1). На данный момент известны лишь две астроблемы — Карская и Усть-Карская, в которых были выявлены апоугольные алмазы. Работы по изучению им-пактных алмазов данных астроблем проводились в 80-х
Рис. 1. Географическое местоположение Карской астроблемы и ее условная граница на космоснимке (http://maps.yandex.ru) Fig. 1. Geographical location of the Kara astroblem and its conventional boundary on a space photograph (http://maps.yandex.ru)
годах двадцатого века [3, 4]. Но в то время не были проведены высокоразрешающие исследования, чтобы подробно охарактеризовать на наноуровне импактные алмазы данного типа, сопутствующие им углеродные фазы и их свойства. Механизмы преобразования угля при импакт-ном воздействии и формирование алмаза на данный момент являются слабоисследованными и не до конца ясными. Имеющиеся экспериментальные работы показывают, что давления для преобразования слабоупорядочен-ного углерода до алмазной фазы должны быть существенно выше 60 ГПа [1, 5, 7].
В работе В. А. Езерского [3] при изучении зювитов были описаны продукты импактного преобразования углистого вещества. Фрагменты углеродных частиц не превышали 2 мм, имели неправильную, иногда округлую форму. В целом В. А. Езерский выделял несколько разновидностей углеродных веществ, химически извлеченных из им-пактитов, и разделял их на А-, В-, С-типы по физическим параметрам — окраске, прозрачности, блеску и температуре сгорания. К типу А отнесены черные, смолянисто-черные частицы, непрозрачные, с металлическим блеском, с температурой начала экзотермического процесса 520— 550 °С. Коричневые просвечивающие частицы В. А. Езерс-кий относил к типу В с начальной температурой сгорания 600—640 °С, такая же температура сгорания характерна и для типа С белого цвета, который в отличие от вещества В-типа имеет относительно большую плотность. Так же были описаны агрегаты, состоящие из нескольких типов веществ с постепенными переходами между ними [4].
Фазовый состав выделенных типов углеродных веществ (УВ) был определен на основе рентгеновских исследований методом Лауэ. УВ, относящееся к типу А черного цвета было описано В. А. Езерским как вещество с промежуточным состоянием между углем и алмазом [3, 4]. Предлагалось считать его самостоятельной углеродной фазой, получившей название «тогорит» по месту нахождения в устье ручья Тохорейяха [3]. Типы В и С были идентифицированы алмазами [4].
Комплексный анализ многообразия импактных апо-угольных углеродных фаз на современном уровне приве-
ден в работе [23], где разновидности алмазов, стеклопо-добный углерод и новообразованный графит выделены и описаны с помощью комплекса методов: оптической микроскопии на пропускание и отражение; спектроскопии комбинационного рассеяния света с различными типами возбуждающего излучения; сканирующей электронной микроскопии; атомно-силовой микроскопии, просвечивающей электронной микроскопии. В ходе исследований [23] выявлено, что некоторые черные частицы в термохимическом концентрате являются полифазными и имеют алмазное ядро. Таким образом, полученные в работе [23] результаты позволили предположить, что тогорит является не самостоятельной фазой, а срастанием стеклоподоб-ного углерода с импактным алмазом.
Для того чтобы исключить возможность техногенной структурной трансформации стеклоподобного углерода в алмаз при воздействии высоких температур в ходе спектроскопических исследований [23], нами был проведен анализ импактных полифазных апоугольных агрегатов с помощью высокоразрешающей просвечивающей электронной микроскопии.
Данная работа направлена на детальное изучение фазового состава и наноструктурных особенностей углеродного вещества Карской астроблемы на атомарном уровне разрешения. Особое внимание уделено описанию взаимоотношений между различными углеродными фазами.
Материал и методы исследований
Каменный материал ударно-метаморфизованных пород был отобран сотрудниками лаборатории минералогии алмаза (ИГ Коми НЦ УрО РАН, г. Сыктывкар, Россия) в ходе экспедиционных работ в 2015 и 2017 гг. в южной части Карской астроблемы. Углеродные фазы были извлечены в лаборатории минералогии алмаза из импактных пород методом термохимического извлечения микроалмазов. Технология позволяет обогащать микроалмазы размерами от первых микрометров и более и включает в себя комплексную многоступенчатую химическую обработку с применением кислотного разложения и щелочного сплавления; стандартная навеска для обогащения состав-
ляет 5 г исходной породы. Обогащенные частицы собирались с фильтров под оптическим бинокулярным микроскопом.
Для изучения методами просвечивающей электронной микроскопии в данной работе из общей массы зерен (концентрата) были отобраны частицы, соответствующие по внешним признакам веществу типа А по классификации В. А. Езерского [3], потенциально являющиеся, согласно проведенным предварительным исследованиям, агрегатами нанокристаллических алмазов со стеклоподобным углеродом [23]. Дальнейшая подготовка заключалась в приготовлении каждого препарата из отдельно взятого зерна путем механического деликатного измельчения зерен между двумя предметными стеклами под бинокулярным микроскопом и их перемещения с каплей этилового спирта на углеродную поддерживающую пленку с отверстиями.
Обзорные, а также предварительные исследования проведены с использованием просвечивающего элект-
ронного микроскопа (ПЭМ) Tesla BS 500 (Чехия) при ускоряющем напряжении 60 кВ (ЦКП «Геонаука», Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар, Россия). Наноструктурные особенности, энергодисперсионные спектры и спектры характеристических потерь энергии электронов были получены на высокоразрешающем просвечивающем электронном микроскопе (ВРПЭМ) JEM-2010 при напряжении 200 кВ (ТИСНУМ, Москва, Троицк, Россия).
Результаты
В процессе исследований препаратов, изготовленных из индивидуальных углеродных зерен, соответствующих по идентификационным признакам веществу типа А (то-гориту), с применением ПЭМ установлено, что в исследованных агрегатах одновременно присутствуют несколько углеродных фаз — стеклоподобный углерод, нанокри-сталлический алмаз и графит (рис. 2, таблица).
Рис. 2. Данные просвечивающей электронной микроскопии в режиме светлого поля электронной дифракции фрагментов полифазной частицы: a — стеклоподобный углерод; b — поликристаллический графит; c — нанокристаллический алмаз
Fig. 2. Data of transmission electron microscopy in the light field of electron diffraction of fragments of a polyphase particle: a — glass-like
carbon; b — polycrystalline graphite; c — nanocrystalline diamond
Данные электронной дифракции отдельных монофазных фрагментов углеродной полифазной частицы The electron diffraction data of individual monophase fragments of the carbon polyphase particle
Фаза d, nm Ad, nm Литературные данные [20] Data from references [20] d, nm hkl Примечание Note
Стеклоподобный 0.338 0.004 0.340* 002 Основная фаза Main phase
углерод / Glass-like 0.204 0.003 0.207* 101
carbon 0.121 0.001 110
0.208 0.003 0.205 111 Подчиненная фаза Subordinate phase
Алмаз / Diamond 0.124 0.001 0.126 220
0.110 0.001 0.107 311
0.335 0.004 0.337 002
0.211 0.003 0.213 100
Графит / Graphite 0.123 0.001 0.123 110 — « —
0.105 0.0005 0.105 201
0.083 0.0005 0.0827 116
* для стеклоуглерода марки СУ-2000 [20].
* for glass carbon of СУ-2000 mark [20].
Стеклоподобный углерод
Стеклоподобный углерод является наиболее распространенной импактной углеродной фазой Карской астро-блемы. Размер обломков составляет от 100 до 300 микрометров, они имеют черный цвет с глянцевым блеском, на поверхности наблюдается раковистый излом. Фазовое состояние было установлено с помощью рамановской спектроскопии [23].
Проанализированные частицы стеклоуглерода в исследованном агрегате, по данным ПЭМ, представлены обломками плавных очертаний с размерами от 1 до 10 мкм, без кристаллографических признаков, с плотной текстурой. Фрагменты сложены глобулами размерами 70—100 нм (рис. 3). Дифракционная картина отражает слабоупорядоченную структуру вещества — имеет три широких кольца, которые соответствуют межплоскостным расстояниям 0.338, 0.204, 0.121 нм (см. таблицу), близким к графитовым рефлексам 0.335(002), 0.2036(101), 0.123(110) нм [12].
При анализе снимков высокого разрешения нами обнаружено, что стеклоподобный углерод представлен несколькими типами наноструктур: многослойными гра-феноподобными изогнутыми лентами, луковичноподоб-ными и полыми луковичноподобными образованиями (рис. 4).
Ленты представляют собой изогнутые, реже прямолинейные продолговатые многослойные (5—8 слоев) образования, расстояние между которыми 0.338—0.340 нм (рис. 4, а). На представленных изображениях в некоторых местах видны сшивки между графитоподобными структурами; возможно, подобные лентообразные структуры есть не что иное, как плоскости сечения объемных пачек параллельных графеновых слоев [21].
Внешний диаметр луковичноподобных структур — от 15 до 70 нм (рис. 4, Ь), количество слоев различно и зависит от диаметра образования.
Графит
Графит в исследуемых образцах является новообразованным. Возможность преобразования слабоупорядо-ченного углерода (битума) в нанокристаллический графит была ранее показана экспериментально [5, 7, 11].
Рис. 3. Изображение фрагмента стеклоподобного углерода из полифазного агрегата в режиме светлого поля и соответствующая ему картина электронной дифракции
Fig. 3. An image of a glass-like carbon fragment from a polyphase aggregate in a bright-field mode and a corresponding electron diffraction pattern
Графит в карских импактитах, по данным ПЭМ, представлен уплощенными поликристаллическими частицами неправильной формы, размеры которых составляют первые микрометры (рис. 5, а), на электронограммах имеется серия точечных рефлексов (см. таблицу).
Алмаз
Алмазы, которые встречаются в концентрате в виде обособленных частиц размерами 20—300 мкм, представляют собой белые и коричневые зерна округлой и угловатой форм с включениями стеклоподобного углерода [23]. Кроме того, в работе [23] впервые были описаны алмазы в виде псевдоморфоз по органическим остаткам, имеющие аналогичные размеры, характеризующиеся оптической прозрачностью, коричневой и кремовой окраской разной степени интенсивности и прекрасно сохранившейся реликтовой морфологией фрагментов древесины.
В ходе исследований с помощью ПЭМ среди обломков полифазного агрегата нами был диагностирован на-
Рис. 4. Наноструктурные особенности стеклоподобного углерода: a — графеноподобные ленты; b — луковичноподобные образования (onion-like carbon); c — полые луковичноподобные структуры (onion-like hollow carbon)
Fig. 4. Nanostructural features of glass-like carbon: a — graphene-like tapes; b — onion-like carbon; c — onion-like hollow carbon
Рис. 5. Перекрытие новообразованного монокристаллического графита со стеклоуглеродом: а) изображение в «светлом поле» и электронная дифракция с данной области. Серия точечных рефлексов соответствует монокристаллическому графиту (межплоскостные расстояния приведены в таблице), широкие кольца относятся к стеклоуглероду; b) снимок высокого разрешения,
плоскость снимка соответствует базальной плоскости графита (002)
Fig. 5. Overlapping of newly formed single-crystalline graphite with glass-like carbon: a) in a bright-field mode and corresponding diffraction pattern; points correspond to single crystalline graphite (interplanar distances have been presented in the table), wide rings belong to glass-like carbon; b) high-resolution image with parallel orientation to graphite basal plane (002)
нокристаллический алмаз в виде фрагментов агрегатов с размерами от 2 до 5 мкм (рис. 6), имеющих неправильные очертания с зубчатыми краями (рис. 6). При детальном рассмотрении выявлено, что алмазные фрагменты представляют собой агрегаты, сложенные нанокристаллитами, средний размер которых около 70 нм (рис. 6), что хорошо согласуется с полученными ранее данными атомно-сило-вой микроскопии [23]. Дифракционная картина (рис. 6) нанополикристаллического агрегата алмаза представлена уширенными кольцами, с высокой точностью соответствующими алмазным рефлексам ( см. таблицу).
Обсуждение результатов
Как было указано выше, в работе [3] было предложено считать УВ типа А новой природной углеродной фазой, названной тогоритом. В. А. Езерский рассматривал его в качестве нового самостоятельного природного высокобарного углеродного полимера и предлагал отнести к новому минеральному виду. В своих работах [3, 4] В. А. Езерский
отмечал необычные свойства данного вещества — частицы царапали стекло и оставляли черный след на корундовой пластине, некоторые зерна имели твердость, превышающую твердость корунда. Фазовый состав УВ типа А был определен на основе рентгеновских исследований методом Лауэ и описан как некое вещество с промежуточным состоянием между углем и алмазом [3, 4].
В ходе исследований [23] нами установлено, что некоторые углеродные частицы действительно имеют специфические структурные характеристики и представляют собой плотные срастания стеклоподобного углерода с им-пактным алмазом. Алмазная фаза в данном случае придает полифазному агрегату более высокую плотность и твердость, которая ранее приписывалась В. А. Езерским того-риту [3].
Детальное изучение с помощью ПЭМ агрегата черного цвета показало, что данные зерна с необычными свойствами и структурой есть не что иное, как полифазные срастания стеклоподобного углерода, нанокристал-
Рис. 6. Изображение алмазной частицы из полифазного агрегата в светлом поле и соответствующая картина электронной дифракции Fig. 6. Bright field image of a diamond particle of the polyphase aggregate and the corresponding electron diffraction pattern
лического алмаза и графита (см. таблицу). Наши данные подтверждают полученный результат [23] и полностью исключают возможность фазовой трансформации стекло-подобного углерода в алмаз в ходе экспериментальной работы с применением высокоэнергетического лазерного воздействия по вскрытию алмаза из оболочки стекло-подобного углерода. Дополнительно при анализе данных ПЭМ и ВПРЭМ установлено, что в полифазных частицах также имеется и графитовая фаза.
На рисунке 7 показано изображение ВРПЭМ фрагмента полифазной частицы, на котором видна зона срастания стеклоподобного углерода и нанокристаллическо-го алмаза. Стеклоподобный углерод характеризуется беспорядочно расположенными графеноподобными многослойными криволинейными структурами. Алмаз имеет нанокристаллическое строение. Между фазами наблюдается четкая граница (рис. 7).
Проведенные исследования позволили получить дополнительную информацию для объяснения механизма
родностью первичного субстрата, а также с экстремальными неравновесными Р-Т-условиями формирования импактитов.
При исследовании особенностей строения стекло-подобного углерода также выявлены и другие нанострук-турные элементы, в том числе и луковичноподобный углерод (рис. 4, Ь). Ранее в работе [22] было впервые зафиксировано присутствие луковичноподобных структур в Попигайских импактных алмазах. По литературным данным, луковичноподобные структуры образуются различными способами: 1) трансформацией графита под высоким давлением, 2) отжигом наноалмазов, 3) вакуумным осаждением, 4) отжигом сажи, 5) дуговым разрядом, 6) облучением сажи электронным пучком, 7) имплантацией ионов углерода в металлическую матрицу [13]. Из перечисленных способов образованию углеродных луковичных структур при импактном процессе в нашем случае удовлетворяет единственный вариант — отжиг на-ноалмазов остаточными высокими температурами, ког-
Рис. 7. Изображение границы срастания стеклоподобного углерода (GLC) и нанокристаллического алмаза (NCD) при высоком
разрешении: в простых сростках (а) и сложных агрегатах (б)
Fig. 7. Image of the interface between glass-like carbon (GLC) and nanocrystalline diamond (NCD) at high resolution: in simple growths
(a) and complicated aggregates (b)
формирования алмаза из угольного вещества посредством предложенного нового двухэтапного преобразования путем пиролиза/карбонизации с последующей кристаллизацией при ограниченной (локальной) диффузии [23]. Обнаруженные полые луковичноподобные структуры (рис. 4, с) размерами от 15 до 30 нм, по литературным данным [10, 19], образуются в процессе карбонизации углистого вещества при различных температурах — от 1000 до 2000 °С, что не противоречит импактному метаморфизму и хорошо согласуется с первым этапом предложенной модели алмазообразования [23]. Образование подобных квазисферических частиц, вероятно, связано со структурой первичного вещества, а именно прерывистых коротких полициклических ароматических углеводородов [19], которые рассматриваются как структурные элементы полых луковичноподобных образований. Ранее подобные структуры были описаны в работе П. Хариса [16] в структуре стеклоуглерода, полученного при температуре 2600 °С; Подобные полые луковичноподобные образования ранее в природных импактных углеродных веществах не были обнаружены.
Полифазный характер образующихся импактных углеродных агрегатов, вероятнее всего, связан с неодно-
да происходит обратное преобразование. Однако не исключено реликтовое происхождение луковичноподобно-го углерода из углеродистых веществ исходных осадочных пород, таких как шунгит и уголь, содержащих подобные структуры [15, 22]. Луковичноподобные структуры, получаемые в экспериментальных условиях [13, 24], имеют размер 3—5 нм; обнаруженные в наших образцах структуры много больше. Увеличение размера луковицы и числа её слагающих слоев связано с ростом давления [13, 14]: при давлениях 55 ГПа образуются луковицы размерами 25 нм. Наличие нескольких типов структур одновременно в одном агрегате указывает на разные условия преобразования вещества в локальном объеме вещества.
Заключение
Таким образом, в результате детальных исследований нами подтверждено, что УВ типа А, названное тогоритом, на самом деле является сложным полифазным агрегатом и представляет собой срастание углеродных фаз: стекло-подобного углерода, алмаза и графита.
Впервые проанализированы пространственные взаимоотношения между стеклоподобным углеродом и ал-
мазом на наноуровне. Границы между алмазом и стекло-углеродом являются четкими, без постепенных переходов и нарушений структуры, признаки механической деформации отсутствуют.
Особенности наноструктуры стеклоподобного углерода в исследованных агрегатах свидетельствуют о высоких температурах его образования, составляющих порядка 2500 °С.
Полифазный характер импактных апоугольных углеродных агрегатов может быть обоснован первичной неоднородностью угольного субстрата или очень неравновесными Р-Т-условиями импактного процесса с формированием разных углеродных фаз в локальном объёме.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, проект № 17-05-00516.
Литература
1. Боримчук Н. И., Зелявский В. Б., Курдюмов А. В., Островская Н. Ф, Трефилов В. И., Ярош В. В. Механизм прямых фазовых превращений сажи и угля в алмаз при ударном сжатии // Доклады Академии наук. 1991. Том 32. № 1. С. 95-98.
2. Вишневский С. А. Астроблемы. Новосибирск: Нон-паралель, 2007. 288 с.
3. Езерский В. А. Ударно-метаморфизованное углистое вещество в импактитах // Метеоритика. 1982. Вып. 41. С. 134-140.
4. Езерский В. А. Гипербарические полиморфы, возникшие при ударном преобразовании углей // Записки Всесоюзного минералогического общества. 1986. Вып. 1. С. 26-33.
5. Корочанцев А. В. Ударное преобразование битумов: приложение к органическому веществу метеоритов и им-пактитов: Автореф. дис.... канд. геол.-мин. наук. М.: Институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского, 2004. 27 с.
6. Курдюмов А. В., Бритун В. Ф, Ярош В. В., Данилен-ко А. И., Зелявский В. Б. Влияние условий ударного сжатия на превращения графита в лонсдейлит и алмаз // Сверхтвердые материалы. 2012. № 1. С. 27-37.
7. Мартиросян О. В. Факторы и механизмы структурной эволюции органических минералоидов: Автореф. дис.... док. геол.-мин. наук. Сыктывкар, 2014. 38 с.
8. Масайтис В. И., Гневушев М. А., Шафрановский Г. И. Минеральные ассоциации и минералогические критерии генезиса астроблем // Записки Всесоюзного минералогического общества. 1979. Вып. 108. №3. С. 257-273.
9. Масайтис В. Л., Мащак М. С., Райхлин А. И., Сели-вановская Т. В., Шафрановский Г. И. Алмазоностные импак-титы Попигайской астроблемы. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 1998. 179 с.
10. Предтеченский М. Р. Полые углеродные наночас-тицы, углеродный наноматериал и способ его получения. Патент на изобретение RUS 2541012 05.04.2013.
11. Уляшев В. В., Исаенко С. И. Структурное преобразование шунгита при импульсном лазерном воздействии // Структура, вещество, история литосферы Тимано-Северо-уральского сегмента: Материалы 24-й науч. конф. ИГ Коми НЦ УрО РАН. Сыктывкар: Геопринт, 2015. С. 157-160.
12. Шумилова Т. Г. Минералогия самородного углерода. Екатеринбург: УрО РАН, 2003. С. 316.
13. Blank V. D., Denisov V. N., Kirichenko A. N., Kulnitskiy B. A., Martushov S. Yu., Mavrin B. N., Perezhogin I. A. High
pressure transformation of single-crystal graphite to form molecular carbon—onions // Nanotechnology. 2007. Vol. 18. P. 345601 (4 pages).
14. Blank V. D, Kulnitskiy B. A., Dubitsky G. A., Alexandrou I. The Structures of C60-phases, formed by thermobaric treatment: HREM-studies. // Fullerenes, Nanotubes, and Carbon Nanostructures. 2005. Vol. 13. P. 167—177.
15. Buseck P. R., Galdobina L. P., Kovalevski V. V., Rozhkova N. N, Zaidenberg A. Z., Valley J. W. Shungites: the C-rich rocks of Karelia, Russia // The Canadian Mineralogist. 1997. Vol. 35. № 6. P. 1363—1378.
16. Harris P. J. F. Structure of non-graphitising carbons // Int. Mater. Rev. 1997. Vol. 42. P. 206—218.
17. Langenhorst F. Shock metamorphism of some minerals: Basic introduction and microstructural observations // Bulletin of the Czech Geological Survey. 2002. Vol. 77. No. 4. P. 265—282.
18. Langenhorst F., Shafranovsky G., Masaitis V. L. A comparative study of impact diamonds from the Popigai, Ries, Sudbury, and Lappajarvi craters // Meteoritics & Planetary Science, 1998. 33 (4), A90—A91.
19. Lian W, Song H, Chen X., Li L, Huo J., Zhao M. et al. The transformation of acetylene black into onion-like hollow carbon nanoparticles at 1000 °C using an iron catalyst // Carbon. 2008. 46(3). P. 525—530.
20. Melosh H. J. Impact cratering, a geological process. Oxford Univ Press. New York. 1989. 245 p.
21. Rotkin S. V., Gogotsi Yu. Analysis of non-planar graphitic structures: from arched edge planes of graphite crystals to nanotubes // Material Research Innovations. 2002, Vol. 5. Pp . 191—200.
22. Shumilova T., Kis V., Masaitis V., Isaenko S., Makeev B. Onion-like carbon in impact diamonds from Popigai astrobleme // European Journal of Mineralogy. 2014. Vol. 26. Pp. 267— 277.
23. Shumilova T. G., Isaenko S. I., Ulyashev V. V., Kazakov V. A., Makeev B. A. After-coal diamonds: An enigmatic type of impact diamonds // European Journal of Mineralogy. 2018. https://doi.org/10.1127/ejm/2018/0030-2715.
24. Zou Q., Wang M. Z. & Li Y. G. Onion-like carbon synthesis by annealing nanodiamond at lower temperature and vacuum // Journal of Experimental Nanoscience. 2010. Pp. 375—382, DOI: 10.1080/17458080903583899.
References
1. Borimchuk N. I., Zelyavskiy V. B., Kurdyumov A. V., Ostrovskaya N. F., akademik Trefilov V. I., Yarosh V. V. Mekh-anizm pryamykh fazovykh prevrashcheniy sazhi i uglya v al-maz pri udarnom szhatii (The mechanism of direct phase transformations of soot and coal into diamond under impact compression). Reports of the Academy of Sciences. Moscow, 1991. Volume 32, No. 1, pp. 95—98.
2. Vishnevskiy S. A. Astroblemy (Astroblems). Novosibirsk: OOO «Nonparalel'», 2007, 288 p.
3. Yezerskiy V. A. Udarno-metamorfizovannoye uglistoye veshchestvo v impaktitakh (Shock-metamorphosed carbonaceous substance in impactites). Meteoritica, 1982. Release 41, pp. 134—140.
4. Yezerskiy V. A. Giperbaricheskiye polimorfy, voznikshiye pri udarnom preobrazovanii ugley (Hyperbaric polymorphs, arising from the shock conversion of coals). Zapiski Vsesoyuznogo Mineralogical Society. 1986, Vol. 1, pp. 26—33.
5. Korochantsev A. V. Udarnoye preobrazovaniye bitu-mov: prilozheniye k organicheskomu veshchestvu meteoritov i
impaktitov (Impact conversion of bitumens: application of meteorites and impactites to the organic matter): Extended abstract of PhD dissertation. M.: Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry V. I. Vernadskogo, 2004, 27 p.
6. Kurdyumov A. V., Britun V. F., Yarosh V. V., Danilen-ko A. I., Zelyavskiy V. B. Vliyaniye usloviy udarnogo szhatiya na prevrashcheniya grafita v lonsdeylit i almaz (Influence of the conditions of shock compression on the transformation of graphite into lonsdaleite and diamond). Superhard materials, 2012, No. 1, pp. 27-37.
7. Martirosyan O. V. Faktory i mekhanizmy strukturnoy evolyutsii organicheskikh mineraloidov (Factors and mechanisms of the structural evolution of organic mineraloids): Extended abstract of PhD dissertation. Syktyvkar, 2014, 38 p.
8. Masaytis V. I., Gnevushev M. A., Shafranovskiy G. I. Mineral'nyye assotsiatsii i mineralogicheskiyekriterii genezisa astroblem (Mineral associations and mineralogical criteria for the genesis of astroblots). Zapiski Vsesoyuznogo Mineralogical Society. 1979, 108, No. 3, pp. 257-273.
9. Masaytis V. L., Mashchak M. S., Raykhlin A. I. Seliv-anovskaya T. V., Shafranovskichy G. I. Almazonostnyye impaktity Popigayskoy astroblemy (Almazonostnye impaktity Popigai astrob-leme). St. Petersburg.: Publishing house VSEGEI, 1998, 179 p.
10. Predtechenskiy M. R. Polyye uglerodnyye nanochas-titsy, uglerodnyy nanomaterial i sposob yego polucheniya (Hollow carbon nanoparticles, carbon nanomaterial and the method of its production). Patent for invention RUS 2541012 05/04/2013.
11. Ulyashev V. V., Isayenko S. I. Strukturnoye preobra-zovaniye shungita pri impul'snom lazernom vozdeystvii (Structural transformation of shungite under pulsed laser action). Structure, matter, history of the lithosphere of the Timan-Sever-ouralsk region. Materials of the 24th scientific conference of the Institute of Geology of the Komi Scientific Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences. Institute of Geology, Komi Science Center, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 2015, pp. 157—160.
12. Shumilova T. G. Mineralogiya samorodnogo uglero-da (Mineralogy of native carbon). Ekaterinburg: UrB RAS, 2003, 316 p.
13. Blank V. D., Denisov V. N., Kirichenko, A. N., Kulnitskiy B. A., Martushov S. Yu., Mavrin B. N., Perezhogin
I. A. High pressure transformation of single-crystal graphite to form molecular carbon—onions. Nanotechnology, 2007, Vol. 18, P. 345601 (4 pages).
14. Blank V. D., Kulnitskiy B. A., Dubitsky G. A., Alex-androu I. The Structures of C60-phases, formed by thermobar-ic treatment: HREM-studies. Fullerenes, Nanotubes, and Carbon Nanostructures. 2005,Vol. 13, pp. 167—177.
15. Buseck P. R., Galdobina L. P., Kovalevski V. V., Rozh-kova N. N., Zaidenberg A. Z., Valley J.W. Shungites: the C-rich rocks of Karelia, Russia. The Canadian Mineralogist. 1997, T. 35, No. 6, pp. 1363—1378.
16. Harris P. J. F. Structure of non-graphitizing carbons. Int. Mater. Rev., 1997, Vol. 42, pp. 206—218.
17. Langenhorst F. Shock metamorphism of some minerals: Basic introduction and microstructural observations. Bulletin of the Czech Geological Survey. 2002, Vol. 77, No. 4. pp. 265—282.
18. Langenhorst, F., Shafranovsky, G., Masaitis,V. L. A comparative study of impact diamonds from the Popigai, Ries, Sudbury, and Lappajarvi craters. Meteoritics & Planetary Science, 1998, 33 (4), A90—A91.
19. Lian W., Song H., Chen X., Li L., Huo J., Zhao M. et al. The transformation of acetylene black into onion-like hollow carbon nanoparticles at 1000 C using an iron catalyst. Carbon. 2008; 46(3):525—30.
20. Melosh H. J. Impact cratering, a geological process. Oxford Univ Press. New York, 1989. 245 p.
21. Rotkin, S. V., Gogotsi, Yu. Analysis of non-planar graphitic structures: from arched edge planes of graphite crystals to nanotubes. Material Research Innovations. April 2002, Vol. 5, Issue 5, pp. 191—200.
22. Shumilova T., Kis V., Masaitis V., Isaenko S., Makeev B. Onion-like carbon in impact diamonds from Popigai astrobleme. European Journal of Mineralogy, 2014, 26, pp. 267—277.
23. Shumilova T. G., Isaenko S. I., Ulyashev V. V., Kazakov V. A., Makeev B. A. After-coal diamonds: An enigmatic type of impact diamonds. European Journal of Mineralogy, 2018. https://doi.org/10.1127/ejm/2018/0030-2715.
24. Zou Q., Wang M. Z. & Li Y.G. Onion-like carbon synthesis by annealing nanodiamond at lower temperature and vacuum, Journal of Experimental Nanoscience, 5:5, 375—382, DOI: 10.1080/17458080903583899.
