Таємниця алмазів — учені зробили неочікуване відкриття

Алмази завжди були символом краси та довговічності, проте для науки вони є не менш цінними. Усередині цих кристалів приховано історію Землі, зашифровану у включеннях — крихітних частках порід і мінералів, що опинилися у пастці під час утворення. Останнє відкриття науковців з Єврейського університету стало справжнім викликом для розуміння хімії надр планети.

Зазвичай алмази містять або окиснені, або відновлені речовини, пише видання Livescience. Ці два стани є протилежними — подібно до того, як кислота та луг миттєво нейтралізують одне одного. Тому наявність обох типів матеріалів в одному кристалі здавалася неможливою. 

Саме це і вразило, старшого викладача кафедри наук про Землю Якова Вайса. 

"Ми вважали, що таке співіснування не може відбутися, але алмази зберегли момент реакції", — каже науковець.

Майже неможливі сполуки в алмазах

У двох нових зразках дослідники виявили включення:

• карбонатних мінералів, насичених киснем;
• металевих сплавів нікелю, які містили мінімум кисню.

Це означає, що алмази сформувалися в умовах, коли ці протилежні речовини зіткнулися, і кристал "законсервував" хімічну взаємодію. За словами Вайса, "ми вперше побачили середню точку реакції в природному алмазі".

Глибини мантії та хімічний перехід

Знахідка допомогла уточнити, що відбувається на глибині 280-470 км під поверхнею. Чим глибше в мантію, тим менше там кисню, і породи стають дедалі більш відновленими.

Довгий час це залишалося лише теоретичною моделлю, але нові дані стали фактичним підтвердженням.

Науковці зробили кілька ключових висновків:

• окислені породи можуть існувати значно глибше, ніж очікувалося;
• формування кімберлітів можливе навіть на великій глибині;
• алмази відображають складні хімічні процеси, що відбуваються під час руху тектонічних плит.

Значення відкриття для науки

Результати аналізу означають, що в мантії відбувається більш складна хімія, ніж вважалося. Алмази не лише красиві дорогоцінні камені, а й природні капсули часу, які відкривають ученим унікальне вікно в геологічну історію.

Реакції утворення кристалів, як зазначає Вайс, ймовірно, відбуваються під час занурення карбонатних флюїдів у глибини Землі, де вони стикаються з металевими сплавами. Саме ці процеси дозволяють формувати те, що згодом сяє на поверхні як ювелірний камінь.

Чому це відкриття важливе для майбутнього

Поєднання, яке раніше вважалося майже неможливим, довело, що межі хімії нашої планети ще далеко не визначені. Це відкриття:

• змінює уявлення про глибини Землі;
• показує складні процеси формування алмазів;
• доводить, що навіть добре відомі матеріали можуть приховувати несподівані таємниці.

Як повідомлялось, більшість світових алмазів формується глибоко в мантії Землі, на глибині понад 150 кілометрів. Вони піднімаються на поверхню лише завдяки рідкісним і потужним виверженням вулканічних порід, відомих як кімберліти.

Також ми розповідали, що здавна коштовне каміння уособлювало розкіш і владу. Наявність унікальних покладів (як-от діамантів чи смарагдів) визначає роль кожної держави на глобальному ринку цих дорогоцінних скарбів.