Реплика алмаза «Куллинан» / ©Bench Jewellery Co.
Алмазы формируются при высоких температурах и давлении в недрах Земли. Большинство из них рождается в верхних слоях мантии, у основания массивных континентальных плит, на глубинах 150-200 километров. Но некоторые алмазы происходят с куда большей глубины, 650 километров и более — в том числе алмазы редчайшего типа IIb, содержащие включения бора, который придает им слабый голубоватый оттенок. К ним относится, например, знаменитый алмаз Хоупа, хранящийся в американском Музее естественной истории.
Двадцатикаратный алмаз типа IIb, добытый не так давно в Южной Африке, исследовала команда Эвана Смита (Evan Smith) из Американского института геммологии (GIA). Кроме того, ученым удалось рассмотреть еще более крупный 124-каратный камень типа CLIPPIR — «типа “Куллинана“», легендарного алмаза, который пошел на бриллианты британской короны. О результатах этого исследования Смит рассказал на ежегодной Гольдшмидтовской конференции по геохимии.
С помощью рамановской спектроскопии в тех и других алмазах ученые обнаружили следы распада бриджманита (силикат-перовскита) — самого распространенного минерала на Земле, но и самого таинственного. Он содержится в нижних слоях мантии, при температуре под 2000 °С и давлении в сотни тысяч атмосфер, и до сих пор плохо изучен: при подъеме на поверхность с бриджманитом происходят трансформации, и минерал разрушается. Обнаружить его напрямую удается разве что в астероидах.
Следы превращений бриджманита и обнаружились в крупных алмазах, которые исследовали Смит и его соавторы. «Мы думаем, что бор, — сказал ученый, — происходит со дна океанов. Отсюда тектоника утащила его на глубину в сотни километров, в мантию, где он оказался включен в алмаз. Все это указывает на гигантский геохимический цикл, который уносит элементы с поверхности Земли в недра, перерабатывает их, а затем поднимает обратно в виде прекрасных алмазов».
Комментарии
Переход рингвудита в бриджманит при давления, соответствующих глубине 660 км, наблюдали недавно в высокобарической установке с алмазными наковальнями. В недрах он расположен не просто в "нижних слоя мантии", а начиная с границы нижней мантии 660 км и дальше на протяжении всей нижней мантии.