Самые дорогие в мире алмазы, наиболее высоко ценящиеся за свою чистоту и огромные размеры, как считалось ранее, просто не могли возникнуть. Как и откуда они появились, долгое время оставалось загадкой, и лишь теперь учёные смогли её разгадать.
Международная группа исследователей выяснила, что самые ценные алмазы образовались в особых условиях: посреди “ванн” из расплавленных металлов. Поэтому они перемешивались с ними, что в обычных условиях формирования алмазов практически никогда не случается. Соответствующая статья опубликована в Science.
Наиболее чистые и крупные образцы алмазов давно известны тем, что их существование противоречит всем итогам моделирования процессов возникновения подобных драгоценных камней. Чтобы решить загадку их образования, требовались исследования множества образцов, однако практически все они слишком дороги для учёных.
К примеру, к этому типу алмазов относятся знаменитый Кохинур и ряд не менее дорогих камней. Поэтому учёные для своей работы собрали фрагменты, образующиеся при огранке бриллиантов. Исследовав их под микроскопом, они установили, что в таких камнях много крохотных металлических включений, в основном железоникелевых. В гораздо меньших количествах там есть водород и сера, а также следы граната. При этом почти отсутствует азот, придающий более дешёвым алмазам мутноватость.
Учёные отмечают, что значительное количество включений чистых металлов требует крайне экзотических условий: формирования алмазов среди “карманов” из практически свободной от примесей расплавленной железоникелевой смеси. По их мнению, это возможно лишь в том случае, если в глубокой мантии существует сильно восстанавливающая среда.
Тогда атомам железа, связанного в соединениях с другими веществами, легко получить дополнительный электрон и стать чистым. Углерод, часто входящий в соединения с железом, при этом внезапно оказывается свободным. Из-за огромного давления он быстро кристаллизуется в железоникелевом “супе” и образует крупные алмазы, почти лишённые азотных включений.
Открытие имеет не только теоретическое значение. Во включениях есть гранат, который глубже 750 километров существовать не может: слишком большое давление. Таким образом, алмазы типа Кохинура образуются на значительной глубине, но имеющей определённые пределы. По включениям других веществ учёные ограничили её диапазоном 410–660 километров. Никаких средств прямого изучения таких больших глубин не существует, и часто исследователи могут лишь догадываться о том, что там происходит. Указание на то, что в этой области мантии есть “карманы” из довольно чистых металлов, поможет прояснить картину того, какие процессы идут в глубинах Земли.
Не меньший интерес вызывает и то, как алмазы попали на поверхность с подобной глубины. Известно, что их выносят наверх кимберлитовые трубки — загадочные образования, возникающие, когда газы под большим давлением вырываются наружу, прорывая кору планеты. Детали этого процесса неизвестны. Ряд исследователей не исключает роли трубок в крупных вымираниях, случавшихся на Земле в прошлом. Взято с life.ru