Алмазы и перидот — два драгоценных камня, которые вполне могут претендовать на звание самых глубоко залегающих под поверхностью Земли.
Алмазы образовались в мантии Земли миллиарды лет назад, а затем были выброшены на поверхность. Фото: Live Science
По словам Ли Гроата, минералога из Университета Британской Колумбии, самым глубоко залегающим драгоценным камнем, известным исследователям, является алмаз, высоко ценимый за свою красоту, промышленное применение и содержащиеся в нем научные данные. Однако ученые до сих пор не до конца понимают, как образуются алмазы. Лабораторные исследования показывают, что алмазы кристаллизуются только при чрезвычайно высоком давлении. Большинство природных алмазов находятся в верхней мантии, на глубине 150-300 км, где давление может достигать более 20 000 атмосфер.
Долгое время алмазы конкурировали с перидотом за звание самого глубоко залегающего драгоценного камня. Перидот — это разновидность минерала оливина, составляющая более половины верхней мантии, простирающаяся от основания земной коры до глубины 410 км. Но в 2016 году ученые описали скопление сверхглубоких алмазов, расположенных на глубине 660 км под землей, а в 2021 году была идентифицирована еще одна партия, происходящая с глубины 750 км. «Очень сложно определить, какие драгоценные камни — алмазы или перидот — залегают глубже всего», — сказал Гроат в интервью Live Science 22 октября.
Для получения этих оценок ученые изучают кристаллическую структуру алмаза, а также примеси, фрагменты минералов или жидкости, заключенные внутри камня во время его образования. Наличие бриджманита и железо-никель-углерод-серных минералов указывает исследователям на то, что ультраглубокие алмазы, вероятно, образуются в нижележащей мантии, которая состоит примерно на 75% из бриджманита, и что они развиваются из жидкого металла, окруженного метаном. На этой глубине давление может превышать 235 000 атмосфер.
Считается также, что алмазы чрезвычайно древние. По некоторым оценкам, алмазы на Земле образовались 3,5 миллиарда лет назад. Их долгий срок жизни обусловлен прочностью химических связей. Алмазы состоят из углерода, и поскольку они образуются под высоким давлением, для разрыва этих связей требуется большая сила. Нагревание алмазов до температуры выше 900 градусов Цельсия приводит к их превращению в графит.
Геммологам не нужно глубоко копать землю, чтобы изучать алмазы, поскольку самая глубокая из когда-либо пробуренных скважин — это Кольская сверхглубокая скважина в России (12,6 км). Вместо этого алмазы выносятся на поверхность уникальным типом магмы, называемой кимберлитом. Кимберлитовая магма, как правило, летуча, извергается со скоростью 30 м/с и выносит алмазы из окружающих пород. Таким образом, драгоценные камни, образовавшиеся миллиарды лет назад, извергаются на поверхность в течение нескольких месяцев или даже нескольких часов.
Помимо своей эстетической ценности и природной твердости, которую можно использовать для изготовления лезвий, сверл и полировального порошка, алмазы содержат бесценную научную информацию, считает Ананйя Маллик, экспериментальный геммолог из Университета Аризоны. Во многих случаях алмазы являются единственным источником, помогающим исследователям понять внутреннюю структуру Земли и процессы, происходящие внутри нее.
Ан Кханг (по данным Live Science )
Ссылка на источник






Комментарий (0)