Ученые выдвинули модифицированную теорию происхождения алмазов

Лабораторные опыты, имитирующие условия на глубине в сотни километров, показали, что реакции веществ со дна океанов воспроизводят состав солей, который наблюдается в алмазах, сообщает Depo.ua со ссылкой на Science Advances.

Алмаз – одна из модификаций углерода, которая образуется при высоком давлении. В Земле благоприятные условия формируются в верхних слоях мантии на глубине в несколько сотен километров. Впоследствии образованные минералы попадают на поверхность планеты благодаря специфическому виду вулканической активности, которая приводит к формированию кимберлитовых трубок.

Камни ювелирного качества обычно состоят из чистого углерода, но встречаются и минералы с вкраплениями, к которым относятся волокнистые алмазы, которые быстро растут. Последние обычно используют не в ювелирном деле, а в производстве инструментов, а пыль, которая образуется во время обработки, используют, в частности, для нанесения на буровые коронки.

Однако точные условия, при которых формируются алмазы, впрочем, до сих пор неизвестны. Коллектив ученых под руководством Майкла Фьорстера (Michael Förster) из Университета Маккуори в Австралии пытался воспроизвести условия в мантии, нагревая и сжимая образец, содержащий поднятые со дна океана отложения, и перидотит – типичный минерал из верхней мантии. Эксперименты проводились при давлении от 3 до 6 гигапаскалей и температуре от 800 до 1100ºС, что соответствует параметрам среды в мантии на глубине от 100 до 200 км.

Результаты дали ученым основания выдвинуть модифицированную теорию происхождения алмазов и их вкраплений. Согласно ей, участок океанического дна должен опуститься на глубину не менее 200 км. Это погружение должно происходить достаточно быстро. Следовательно, замкнутая в глинах и отложениях вода также окажется на глубине, где растворение окружающих веществ и реакции с перидотитами позволят образоваться нужной смеси, из которой затем кристаллизуются алмазы с вкраплениями. Однако, есть данные о происхождении некоторых алмазов на значительно больших глубинах, а также на ранней Земле, и к таким камням новая теория неприменима.

"Мы показали, что процессы, которые приводят к росту алмазов, обусловлены переработкой океанических отложений в зонах субдукции. В опытах мы также получили минералы, которые являются обязательным ингредиентом для формирования кимберлитовой магмы, которые затем переносят алмазы на поверхность Земли", – говорит Ферстер.