Не счесть алмазов в каменных пещерах,
Не счесть жемчужин в море полудённом…
Далёкой Индии чудес.
Российские ученые воспроизвели процесс образования алмазов при погружении земной коры в мантию и выявили одну из причин большого разнообразия природных алмазов, говорится в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Алмазы образуются из углерода в недрах Земли при высоких давлениях и температурах. Когда земная кора погружается в мантию, что происходит постоянно, хотя и очень медленно, вместе с ней на глубины в сотни километров попадают карбонаты — соединения, содержащие окисленный углерод. На глубине около 250 километров они могут вступать в реакцию с железом. В результате этого взаимодействия углерод восстанавливается и из него образуются алмазы.
Юрий Пальянов из Института геологии и минералогии СО РАН в Новосибирске и его коллеги смоделировали условия, возникающие при погружении земной коры в мантию, в установках высокого давления.
"Мы взяли магнезиально-кальциевый карбонат и железо и выяснили, что происходит, когда они начинают взаимодействовать при давлении в 65 тысяч атмосфер и в интервале температур от 1000 до 1600 градусов по Цельсию. То есть при тех условиях, которые существуют в мантии Земли", — пояснил РИА Новости Пальянов.
Таким образом, ученые создали условия для взаимодействия окисленного и восстановленного вещества и определили механизмы кристаллизации алмаза. В окислительных условиях алмаз образовывался в расплаве карбонатов, а в восстановительных — в расплаве железа. В обоих случаях источником углерода для образования алмазов служил карбонат.
Пальянов и его коллеги обнаружили, что полученные в разных условиях алмазы сильно отличались по составу включений, соотношению изотопов углерода и содержанию азота — главной примеси, которая встречается в алмазах.
Вот так всё просто.., взяли доломит..., нагрели и заневолили...???
Алмаз- метастабильное состояние углерода и может образовываться только в процессах, сопровождающихся высокими температурами и давлениями (вулканизм, складчатые процессы), например при прорыве базальтовых , или гранитных магм через мощные массивы карбонатных пород (известняки, доломиты, мел), но на практике, при подобных прорывах всё же образуются месторождения не алмаза, а графита, вследствие именно метастабильности алмаза, превращающегося в графит при снижении давления и температурах свыше 800 градусов.
Практическое значение имеют лишь алмазы двух типов - трубки взрыва (кимберлиты) и метеоритного (импактиты) происхождения.
А в реальности, при прорывах таких магм через карбонатные массивы всё же образуются месторождения графита (Вьетнам, Мадагаскар,Танзания, Намибия)
Но , тем не менее , журналюги не перестают нас баловать подобными "новостями", и вот ещё пример...:
Алмазное дно: обнаружен сверхглубокий источник драгоценных минералов...
МОСКВА, 20 авг — РИА Новости, Татьяна Пичугина.
Большинство алмазов образовалось в литосфере, но некоторые происходят из нижней мантии, с глубины более шестисот километров, и могут быть ровесниками нашей планеты. Что узнали ученые о земных недрах благодаря микроскопическим включениям в сверхглубинные алмазы — в материале РИА Новости.
Окно в мантию
Доступных для изучения образцов из нижней мантии Земли, вероятно, меньше, чем реголита, доставленного с Луны во время космических экспедиций, пишет Феликс Каминский, известный исследователь глубоких недр, работающий в Канаде.
Самая глубокая скважина на Земле — Кольская — пробурила земную кору всего на 12 километров. Все, что ниже, изучают геофизическими методами или экспериментальным моделированием. Лишь в последние пару десятилетий ученые буквально открыли окно в нижнюю мантию, расположенную глубже 660 километров. И все благодаря микроскопическим включениям в алмазах.
Алмазы — самые твердые природные минералы. Они образуются в недрах и выбрасываются на поверхность вулканической активностью. Геологи находят их в горных породах кимберлитах, которые формируют огромные трубки в земле.
Большинство алмазов родом из литосферы, среди них примерно шесть процентов проникли в земную кору из переходной зоны между верхней и нижней мантии или даже из еще более глубоких слоев.
"Некоторые пытаются продлить зону образования алмазов чуть ли не до ядра на основании найденных в них карбидов железа. Но это еще предстоит доказывать, в том числе экспериментально", — комментирует РИА Новости Андрей Бобров, доктор геолого-минералогических наук, профессор геологического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова, сотрудник лаборатории геохимии мантии ГЕОХИ РАН.
Группа Боброва исследует мэйджоритовые гранаты — минералы, которые находят внутри самых глубинных алмазов. По их составу можно точно установить, из каких горизонтов они поступили. Другие мантийные минералы просто не выдерживают долгого подъема к земной коре.
Давление недр на углерод
Из чего состоит мантия Земли, известно достаточно точно: это довольно скромный набор силикатных фаз, плотность которых последовательно увеличивается с глубиной. Индикатором ее нижнего слоя служат силикаты магния MgSiO3 и кальция CaSiO3 со структурой перовскита. На поверхности их не встретишь в естественном состоянии, они быстро разрушаются. Их среда обитания на глубине 660-670 километров при давлении примерно 22 гигапаскаля и температуре 1400 градусов Цельсия.
Среди мантийных минералов есть и карбонаты. Они легко плавятся, углерод восстанавливается до свободного состояния и служит источником вещества для природных алмазов. По мере роста они захватывают частички расплава и кристаллические фазы глубинных геосфер, что и позволяет ученым уточнить знания о недрах.
© Flickr / James St. John Зеленая часть — перидотит, мантийное включение в вулканическую горную породу. Аризона, США
Углерод для алмазов в недрах Земли берется из двух основных источников — из первичной мантии, изначально пребывавшей в недрах, и из земной коры, огромные фрагменты которой опускаются вглубь в местах сочленения океанских и континентальных плит (зонах субдукции).
Постоянное перемешивание и разогрев из ядра периодически плавят мантию. Расплав миллионы лет поднимается вверх к земной коре, захватывая по пути обломки (ксенолиты) глубинных пород и минералов.
"В научных статьях применяется термин "протокимберлитовый расплав". Это не та среда, что формирует трубки взрыва, хотя и близкая по составу. В ней на большой глубине зарождаются алмазы, а сам расплав эволюционирует с дальнейшим захватом пород мантии и коры. Он несет к поверхности алмазы, образованные на глубине, часто с включениями, и одновременно куски пород — мантийные ксенолиты", — поясняет Бобров.
Если в алмазе больше тяжелого изотопа углерода 13С, значит, он рос в субстрате, возникшем из пород земной коры, погрузившихся в мантию (их называют эклогитами). Такие образцы нашли недавно в кимберлитовой трубке "Жуина-5" в Бразилии и месторождении Куллинан в ЮАР.
© Иллюстрация РИА Новости . CC0 ... Откуда поступают сверхглубинные алмазы
Ровесники Земли
По словам Боброва, сверхглубинные алмазы с включениями мэйджоритовых гранатов и других высокоплотных фаз найдены во всех кимберлитовых провинциях мира, в том числе в Архангельской области и Сибири. Например, изучаемые в ГЕОХИ РАН гранаты поступили из трубки "Мир" в Якутии. Их возраст три миллиарда лет.
"Это, конечно, очень древний возраст, соответствующий самым ранним этапам эволюции Земли. Но среди алмазов можно найти рекордсменов, которые имеют возраст, сопоставимый со временем зарождения Земли как планеты. Речь идет об алмазах с так называемыми "центральными" включениями. Среди них — металлические фазы, никелистое железо, как в метеоритах-хондритах, довольно большое разнообразие сульфидов. Для них устанавливают максимальный возраст", — говорит Андрей Бобров.
Кстати, когда начинали изучать сверхглубинные алмазы, то с их помощью надеялись понять, как устроены планеты других звездных систем, похожие на Землю. Этот вопрос пока с повестки дня не снят.
© Фото : А.В. Бобров, ГЕОХИ РАН ... Аппарат высокого давления типа "наковальня с лункой" (тороид), установленный в лаборатории геохимии мантии Земли. На нем моделируют условия образования сверхглубинных алмазов
Так что рано ещё выбрасывать бриллиантовые украшения...-бриллианты- лучшие друзья девушек...
Оценили 35 человек
93 кармы