Ученые определили новый тип алмазов

Фото: Bjoern Wylezich / Фотодом / Shutterstock
Фото: Bjoern Wylezich / Фотодом / Shutterstock

Коллектив ученых из Италии, США и ЮАР классифицировал новый подтип алмазов и объяснил, как и где они формировались.

Земля состоит из нескольких основных слоев — земной коры, мантии и ядра. Алмазы формируются в слоях мантии и выносятся на поверхность в кимберлитовых трубках. Эти драгоценные камни делятся на два основных типа и несколько подтипов. Относящиеся к первому типу кристаллы содержат до 0,3% азота, а в минералах второго типа его нет, но такие алмазы — редкость, их количество не более 1−2% от всех добываемых.

Алмазы второго подтипа также делятся на две группы — алмазы без примесей и те, в которые попал бор. Ученые выделили новый вид алмазов из второго типа — он отличается более крупным размером, неправильной формой и относительной чистотой. Ему дали название CLIPPIR, что расшифровывается как Cullinan-like, inclusion-poor, pure, irregularly shaped, resorbed, то есть «похожий на „Куллинан“, с малым количеством включений, нерегулярной формы, резорбированный (то есть ноздреватый, с включениями)».

Включения в кристаллах CLIPPIR содержат железо в том или ином виде — когенит, сплав NiFe, сульфит железа, оксиды и фосфаты железа. Это объясняется тем, что благодаря окислительно-восстановительным процессам железо переносится из металлического ядра Земли в мантию, где и формируются алмазы. Вкрапления окружает тонкий слой метана, содержащий небольшое количество водорода.

Наиболее крупные алмазы, такие как «Куллинан», «Созвездие» и «Кохинур», принадлежат именно этой группе.

В общем случае теория происхождения алмазов такова: атомы углерода под большим давлением (как правило, от 45 000 до 60 000 атмосфер) и на большой (примерно от 125 до 200 км) глубине формируют кубическую кристаллическую решетку. В процессе роста в нее встраиваются различные примеси, например азот или бор.

По заключению ученых, CLIPPIR отличается тем, что формируется вокруг расплава Fe-Ni-C-S, окруженного пленкой метана. К тому же эти алмазы формируются на глубине 410—660 километров. Алмазы CLIPPIR содержат кусочки сплавов, сформировавшихся практически на границе мантии и ядра. Это значит, что по ним можно изучать свойства и состав как глубоких слоев мантии, так и верхних слоев ядра.

Исследование опубликовано в журнале Science.

Недавно ученые обнаружили и другое интересное свойство алмазов — возможность записывать на них информацию.

Теги:

Читать еще на Чердаке: