Ученые впервые нашли убедительные доказательства того, что алмазы могут формироваться в результате реакции между двумя типами пород, которые, казалось бы, вообще не должны сосуществовать.
Два алмаза, добытые из шахты в Южной Африке,
содержат уникальные включения — окисленные карбонаты и сильно восстановленные никелевые сплавы. В обычных условиях такие вещества мгновенно реагируют друг с другом, и потому их присутствие буквально «по соседству», в одном кристалле казалось специалистам почти невозможным.
Алмазы образуются на глубинах в сотни километров в мантии Земли и в ходе своего формирования иногда захватывают кусочки окружающих пород. Для ювелиров такие включения являются дефектами, которые снижают стоимость камня, зато для геологов они являются бесценными свидетельствами процессов, которые происходят в недрах планеты. С двумя новыми алмазами ученым вообще несказанно повезло: включения в этих камнях красноречиво рассказали о реакции, которая сопровождала рождение самих кристаллов.
«Словно две противоположные стороны спектра окисления оказались запертыми внутри одного алмаза», поясняет руководитель исследования Яков Вайс из Еврейского университета в Иерусалиме.
До сих пор данные о глубинных слоях мантии приходилось восстанавливать лишь по теоретическим моделям и редким образцам с глубины около 200 километров. Новые находки, поднятые на поверхность вместе с кимберлитами, зародились в зоне 280−470 километров и стали первым реальным подтверждением того, что окисленные минералы могут существовать намного глубже, чем предполагалось. Это открывает вопрос и о происхождении кимберлитов: вероятно, начало им дают гораздо более глубокие слои.
Процесс формирования алмазов, как предполагают специалисты, запускался, когда карбонаты с кислородом уходили вглубь Земли вместе с погружающимися тектоническими плитами. Там они сталкивались с металлическими сплавами мантии, и из этой химической встречи рождался кристалл. Параллельно ученые не исключают и других сценариев — например, кристаллизации алмаза из углеродосодержащей жидкости при ее остывании.
Кроме того, включения никеля могут объяснить феномен редких «никелевых» алмазов, в которых атомы никеля замещают углерод в решетке. Это явление ранее оставалось загадкой, ведь углерод и никель сильно отличаются по массе. Теперь же становится ясно, что подобное возможно при определенных условиях глубинного синтеза.
Так новые находки не только стали объяснением происхождения драгоценных камней, но и помогли ученым лучше понять строение мантии Земли и процессы, определяющие геологическую жизнь планеты.
https://hi-tech.mail.ru/news/134708-najdenyi-neobyichnyie-almazyi-oni-soderzhat-nevozmozhnyie-himicheskie-veschestva/
