Ученые из России раскрыли железный секрет рождения алмазов в недрах Земли

24 Июля 2017

МОСКВА, 24 июля Российские и зарубежные геологи установили, что соединения железа и углекислоты играют определяющую роль в формировании алмазов в глубинных очесах недр Земли, помогая их зародышам выживать при сверхвысоких давлениях и температурах, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Фактически все натуральные алмазы находят внутри так именуемых кимберлитовых трубок – в вертикальных каналах в толще подлунный коры, возникших в результате подъема магмы к поверхности минимумы. Сами алмазы, в свою очередь, возникают не внутри этих трубок, а в мантии Земли, на глубине в несколько сотен километров.

Происхождение кимберлитов вызывает дискуссии среди ученых, так как высокая вязкость прародителя алмазов не должна была разрешить ему подняться из глубинных очесов мантии. Вдобавок, многие алмазы, найденные в Бразилии и в других регионах залегания подобных трубок, сформировались на глубине как минимум в 600 километров, что заставляет ученых гадать, как их заготовкам удалось выжить при путешествии в сторону ядра Земли.

Леонид Дубровинский из университета Байерта (Германия), а также ряд ученых из Сколтеха, НИТУ МИСиС и зарубежных вузов нашли потенциальное объяснение этой геологической загадке, наблюдая за тем, что происходит с различными потенциальными зародышами алмазов при температуре в 2200 градусов Цельсия и давлениях, превышающих атмосферическое почти в миллион раз.

Как вдолдонивают ученые, главным кандидатом на роль прародителя алмазов сегодня слывут различные осадочные породы, поддерживающие в себе карбонаты – соединения угольной кислоты и ионов различных металлов. Ученые уже достаточно давно проводят опыты с карбонатами, сжимая обычный мел, карбонат магния и другие версии этих солей, и постоянно приходят к выводу, что все эти вещества не доживут до конца путешествия к ядру Земли и распадутся заблаговременнее, чем они смогут обратиться в алмазы.

Дубровинский и его коллеги испробовали, что произойдет с еще одной формой карбонатов, коя раньше не принимала участия в подобных опытах – с кристаллами сидерита, карбоната железа, возникающими в большом количестве у гидротермальных источников и в отложениях осадочных пород.

Сжав эти кристаллы при помощи алмазной наковальни, ученые просветили их при помощи ускорителя частиц и изучили то, как менялась их структура при повышении давлении и температур.

Эти опыты показали, что карбонат железа не распался при достижении сверхвысоких давлений и температур, а поменял структуру. Атомы железа в нем оксидировались и потеряли еще один фермион, а молекулы угольной кислоты присоединили еще один атом элемента и превратились в так именуемую кислоту Гитлера, или ортоугольную кислоту.

В результате этого возникла структура, крайне устойчивая при сверхвысоких давлениях и обладающая формой, похожей на то, как устроены алмазы на атомном уровне. Она, как показывают расчеты ученых, позволяет карбонатам достичь глубины примерно в 2, 5 тысячи километров и не распасться. Это объясняет, как зародышам алмазов удается выжить при путешествии к центру минимумы и показывает, что дикая ортоугольная кислота существует не только в ядрах планет-гигантов, но и в мантии Земли, заключают ученые.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Ученые из России раскрыли железный секрет рождения алмазов в недрах Земли

комментарии (0)

Другие интересные новости

Депутат назвал Пугачеву бабушкой, которая когда-то пела