Реклама

У виробництві алмазів бере участь практично вся планета

( 8 Голосів, Всередньому: 4.62 із 5 )
Monday, 26 September 2011

алмазНещодавно вчені з Брістольського університету (Великобританія) та Інституту Карнегі (США) з'ясували, що у "виробництві" алмазів бере участь практично вся земна куля, окрім, хіба що, ядра. У Бразильському родовищі Жуна були виявлені кристали, які, судячи з усього, утворилися на глибині 400-660 кілометрів від поверхні нашої планети.

Про те, що алмаз - камінець гарний і коштовний, знають навіть ті, хто ніколи не тримав його у руках. А от про те, звідки ця краса з'являється на нашій планеті, дотепер толком нічого невідомо. Навіть незважаючи на те, що алмаз є одним із найбільш затребуваних людством мінералів Землі, і що люди вже вміють виробляти штучні алмази.

Гіпотез, що пояснюють появу алмазів на поверхні нашої планети, є декілька. Зараз встановлено, що деякі алмази на Землю принесли з космосу метеорити, або ж небесні тіла побічно сприяли утворенню цих кристалів, створивши в місці зіткнення із землею всі необхідні умови для їхньої появи (такі "метеоритні" алмази знайдені, наприклад, у Попігайській астроблемі на півночі Сибіру).

Однак, відповідно до найпоширенішої версії, більшість алмазів все-таки має земне походження - ці кристали утворюються з вуглецю у верхній частині мантії. Але звідки там береться "будівельний матеріал" для алмазів, адже весь вуглець на Землі зосереджений в основному в корі, гідросфері та атмосфері (тобто там, де є життя)? А в мантії, як ми пам'ятаємо, ніхто не живе, занадто там спекотно, задушливо, та й тиск чималий.

Вважається, що вуглець у цю "пекельну топку" доставляють плити океанічної кори (адже, відповідно до теорії глобальної тектоніки, в океанах постійно відбувається опускання речовини в глибинні шари нашої планети), які багаті вуглецевовмісними осадовими породами. Коли вони доходять до шарів, які лежать приблизно в 200 кілометрах нижче земної поверхні, де температура перевищує 3000оС, а тиск дорівнює приблизно 50000 атмосферам, то вуглець із осаду переходить у металевий розплав. Далі його доля може бути різна.

Якщо у конкретному місці атомів вуглецю збереться досить багато, то утвориться алотропна форма, що називається графітом, якщо середня кількість — то всі атоми зберуться в інший тип решітки, що і дає алмаз, а якщо мало — то атоми даного елемента так і залишаться у вигляді домішок у металах. Отже, для утворення алмаза вуглецю потрібно і не занадто багато, і не занадто мало. Перебуваючи у мантії, новонароджені алмази знаходяться у напіврідкому стані. Твердіють же вони тоді, коли їх разом з вертикальним мантійним потоком винесе на поверхню.

Це відбувається різними способами: деякі були винесені в результаті потужних глибинних вибухів (які ще 2,5 мільярди років тому були звичайним явищем), інших підняв магматичний плюм. А вчені, дослідивши хімічний склад кожного конкретного алмаза, можуть із точністю визначити, на якій глибині він формувався і який був його довгий шлях нагору - адже під час цієї подорожі у кристал потрапляють різні домішки, властиві певному шару мантії. Саме тому і вважається, що більшість алмазів народилися на глибині від 180 до 200 кілометрів нижче земної поверхні.

Однак останнім часом вченим стали траплятись так звані "ультраглибокі" алмази, причому у найрізноманітніших частинах світу. В їхній склад входять сполуки важких металів, які відсутні у верхній мантії, зате досить звичні у нижній. Нещодавно подібні кристали вуглецю були знайдені у Бразилії, у районі кімберлітового поля Жуна-5. Нагадаємо, що кімберлітовими полями називають місця скупчення алмазовмісних магматичних і метаморфічних порід.

У результаті з'ясувалося, що дорогоцінні кристали з Жуни-5 мають у своєму складі інклюзії мінералів, які зазвичай утворюються, коли базальт плавиться та кристалізується під надзвичайно високим тиском і при дуже високій температурі нижньої мантії. Тобто, виходить, що дані включення з'явилися у складі цих мінералів тільки тоді, коли алмазоформуючі текучі середовища з металів з'єдналися з базальтовими компонентами океанічної літосфери, що опустилися на глибину від 400 до 660 кілометрів нижче поверхні Землі.

При цьому немає сумніву в тому, що вуглець, з якого складаються дані камінці, має осадове походження - у ньому домінують легкі ізотопи цього атома, з яких в основному складаються тіла живих істот, а у породах, що не мають осадового походження, їх практично немає. Виходить, алмазоутворюючий вуглець дійсно потрапив на дану глибину з океанічного дна, що просто набите під зав'язку осадовими породами.

І хоча у самих кристалах також були знайдені домішки, характерні для більш високих шарів мантії, однак їхня кількість досить незначна, і, крім того, вони не інтегровані у саму решітку кристала, а лежать дещо окремо. Це дозволяє зробити висновок про те, що дані включення з'явилися в алмазі пізніше, під час "шляху нагору".

Дане відкриття дозволяє припустити, що вуглецевий цикл, що охоплює атмосферу, океани і земну кору, досягає і нижньої мантії. Тобто у процесі переведення цього елемента у пасивну форму, яким є алмаз (він практично не піддається ерозії, тобто не віддає включений у себе вуглець назад у цикл) бере участь практично вся земна куля.

 

 

За матеріалами: pravda.ru

 
Вулкан игры на деньги: Получайте уникальные премии на портале www.cialiscoupon.ru!