Вчені розкрили таємницю утворення алмазів
Укрінформ
Вчені обґрунтували теорію, що вихідним субстратом для формування алмазів є відкладення на дні океанів.
Лабораторні досліди, що імітують умови на глибині в сотні кілометрів, показали, що реакції речовин з дна океанів відтворюють склад солей, який спостерігається в алмазах.
Про це повідомляє журнал Science Advances.
Алмаз – одна з модифікацій вуглецю, яка утворюється при високому тиску. У Землі сприятливі умови формуються у верхніх шарах мантії на глибині в декілька сотень кілометрів. Згодом утворені мінерали потрапляють на поверхню планети завдяки специфічному виду вулканічної активності, яка призводить до формування кімберлітових трубок.
Камені ювелірної якості зазвичай складаються з чистого вуглецю, але зустрічаються й мінерали з включеннями, до яких належать волокнисті алмази, які швидко ростуть. Останні зазвичай використовують не у ювелірній справі, а у виробництві інструментів, а пил, який утворюється під час обробки, використовують, зокрема, для нанесення на бурові коронки.
Проте точні умови, за яких формуються алмази, утім, досі невідомі. Колектив науковців під керівництвом Майкла Фьорстера (Michael Förster) з Університету Маккуорі в Австралії намагався відтворити умови в мантії, нагріваючи й стискаючи зразок, що містить підняті з дна океану відкладення, і перидотит – типовий мінерал з верхньої мантії. Експерименти проводилися за тиску від 3 до 6 гігапаскалів і температурі від 800 до 1100ºС, що відповідає параметрам середовища в мантії на глибині від 100 до 200 км.
Результати дали вченим підстави висунути модифіковану теорію походження алмазів і їх включень. Відповідно до неї, ділянка океанічного дна повинна опуститися на глибину не менше 200 км. Це занурення повинно протікати досить швидко. Відтак замкнена в глинах і відкладеннях вода також опиниться на глибині, де розчинення оточуючих речовин і реакції з перидотитами дозволять утворитися потрібної суміші, з якої потім кристалізуються алмази з включеннями. Проте, є дані про походження деяких алмазів на значно більших глибинах, а також на ранній Землі, і до таких каменів нова теорія незастосовна.
«Ми показали, що процеси, що призводять до зростання алмазів, обумовлені переробкою океанічних відкладень в зонах субдукції, – каже Ферстер. – У дослідах ми також отримали мінерали, які є обов’язковим інгредієнтом для формування кімберлітової магми, які потім переносять алмази на поверхню Землі».
