По данным нового исследования, проведенного геологами Университета Маккуори в Сиднее, Австралия, следы соли во многих алмазах показывают, что камни образовались из древнего морского дна, которое оказалось погребенным глубоко под земной корой.
Таким образом образуется большинство алмазов, обнаруженных на поверхности Земли; другие создаются кристаллизацией расплавов глубоко в мантии.
В экспериментах по воссозданию экстремальных давлений и температур, обнаруженных в 200 километрах под землей, доктор Майкл Форстер, профессор Стивен Фоли, доктор Оливье Алард и его коллеги из Университета Гете и Университета Йоханнеса Гутенберга в Германии продемонстрировали, что морская вода в отложениях со дна океана вступает в реакцию. правильным образом для достижения баланса солей, содержащихся в алмазе.
Исследование, опубликованное в Science Advances, решает давний вопрос об образовании алмазов. «Была теория о том, что соли, заключенные в алмазах, поступают из морской воды, но ее нельзя было проверить», – говорит ведущий автор Майкл. «Наше исследование показало, что они пришли из морских отложений."
Алмазы – это кристаллы углерода, которые образуются под земной корой в очень старых частях мантии.
Они выходят на поверхность в результате извержения особого вида магмы, называемого кимберлитом.
В то время как драгоценные алмазы обычно сделаны из чистого углерода, так называемые волокнистые алмазы, которые являются мутными и менее привлекательными для ювелиров, часто содержат небольшие следы натрия, калия и других минералов, которые раскрывают информацию об окружающей среде, в которой они образовались.
Эти волокнистые алмазы обычно измельчаются и используются в технических приложениях, таких как буровые коронки.
Волокнистые алмазы растут быстрее, чем драгоценные алмазы, что означает, что они захватывают крошечные образцы жидкости вокруг себя, пока они образуются.
«Мы знали, что пока алмазы растут, вокруг должна быть какая-то соленая жидкость, и теперь мы подтвердили, что морские отложения соответствуют всем требованиям», – говорит Майкл.
Чтобы этот процесс произошел, большая плита морского дна должна довольно быстро сползти на глубину более 200 километров под поверхность в процессе, известном как субдукция, при котором одна тектоническая плита скользит под другой.
Быстрый спуск необходим, потому что осадок должен быть сжат до более чем четырех гигапаскалей (40000 атмосферное давление), прежде чем он начнет таять при температурах более 800 ° C, обнаруженных в древней мантии.
Чтобы проверить идею, члены команды из Университета Йоханнеса Гутенберга в Майнце и Университета Гете во Франкфурте в Германии провели серию экспериментов при высоком давлении и высокой температуре.
Они поместили образцы морских отложений в сосуд с породой, называемой перидотитом, который является наиболее распространенным видом горных пород, обнаруживаемым в той части мантии, где образуются алмазы.
Затем они увеличили давление и тепло, давая образцам время реагировать друг с другом в условиях, подобных тем, которые встречаются в разных местах мантии.
При давлении от четырех до шести гигапаскалей и температуре от 800 ° C до 1100 ° C, соответствующих глубинам от 120 до 180 километров под поверхностью, они обнаружили соли, образованные с балансом натрия и калия, который близко соответствует небольшим следам, обнаруженным в бриллианты.
«Мы продемонстрировали, что процессы, которые приводят к росту алмазов, вызваны переработкой океанических отложений в зонах субдукции», – говорит Майкл.
«Результаты наших экспериментов также привели к образованию минералов, которые являются необходимыми ингредиентами для образования кимберлитовых магм, которые переносят алмазы на поверхность Земли."