Два алмаза, образовавшихся в пластичной мантии Земли, содержат вкрапления материалов, образующихся в совершенно противоположных химических условиях - сочетание настолько необычное, что исследователи считали их сосуществование "почти невозможным".
Как пишет Livescience, присутствие этих веществ открывает окно в химические процессы в мантии и реакции, приводящие к образованию алмазов.
Драгоценные камни содержат так называемые включения - крошечные частицы окружающих пород, захваченные в процессе формирования. Издание отметило, что эти включения являются источником информации для ученых.
Два новых образца алмазов содержат включения карбонатных минералов, богатых атомами кислорода (состояние, известное как окисленное), и бедных кислородом никелевых сплавов (состояние, известное как восстановленное, на языке химии). Подобно тому, как кислота и основание мгновенно реагируют, образуя воду и соль, окисленные карбонатные минералы и восстановленные металлы не сосуществуют долго.
Обычно алмазные включения содержат только один из этих компонентов, поэтому их присутствие озадачило Якова Вайса, старшего преподавателя кафедры наук о Земле Еврейского университета и его коллег.
Проведя повторный анализ алмазов, исследователи обнаружили, что включения фиксируют моментальный снимок реакции, создавшей эти камни, и впервые подтверждают, что алмазы могут образовываться при взаимодействии карбонатных минералов и восстановленных металлов в мантии. Новые образцы – это первый случай, когда ученым удалось увидеть среднюю точку этой реакции в природном алмазе.
Находка имеет значение для понимания того, что находится в центре мантии. По мере того, как вы продвигаетесь вглубь Земли, породы и минералы становятся все более восстановленными, с все меньшим количеством доступных молекул кислорода, но прямых доказательств этого перехода из мантии мало.
Теоретические расчеты дали исследователям представление о том, как планета переходит из окисленного состояния в восстановленное по мере углубления.
Эти новые образцы, полученные с глубины от 280 до 470 км, представляют собой первую реальную проверку фактов. По словам Вайса, один из выводов заключается в том, что окисленный расплавленный материал существует глубже, чем предполагалось. Кимберлиты, извергающиеся породы, выносящие алмазы на поверхность, окислены, поэтому исследователи считали, что они не могут образоваться на глубине значительно ниже 300 км. Но эти результаты свидетельствуют о том, что окисленные породы залегают глубже, а значит, то же самое могут сказать и о кимберлитах.
Реакции образования алмазов, вероятно, происходят, когда карбонатные флюиды погружаются вниз под действием субдуцирующих тектонических плит, что приводит к контакту минералов с высоким содержанием кислорода с металлическими сплавами мантии, сказал Вайс.
Другие новости науки
Недавно стало известно, что ученые не смогли найти объяснение аномалии Балтийского моря. Похоже они смирились с тем, что не могут понять откуда она взялась и заявили, что "природа создавала вещи и постраннее".
