Суббота 02 марта 2024 года

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Наука» Ученые определили темпы роста алмаза в недрах Земли


Ученые определили темпы роста алмаза в недрах Земли

Пятница, 24 Ноября 2023 12:00
Ученые определили темпы роста алмаза в недрах Земли Карты распределения кальция, магния и титана в зональных гранатах, структура полученных образцов и элементы роста алмаза на гранях кристаллов. Источник: Юрий Пальянов

Геологи экспериментально подтвердили, что при температуре и давлении, аналогичных тем, что наблюдаются на глубинах около 200 километров, может происходить совместный рост алмаза и граната. Этот процесс происходит благодаря взаимодействию граната с углекислыми и водно-углекислыми флюидами — жидкостями, присутствующими в мантии Земли. Кроме того, авторы выяснили, что в среднем скорость роста алмазов в таких случаях составляет от 0,013 до 0,8 микрометров в час в зависимости от температуры. То есть, чтобы получить кристалл массой в один карат (0,2 грамма), потребуется от 4,5 месяцев до 17,5 лет. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журналах Lithos и «Геология и геофизика».

 

Гранат — не только красивый драгоценный камень, но и распространенный минерал в мантии Земли, который часто встречается совместно с алмазом и является его постоянным спутником. Так, темно-красный гранат — пироп — на протяжении многих десятилетий используется как поисковый признак алмазных месторождений. Исследования показали, что в алмазообразовании важную роль играют расплавы и флюиды — жидкие компоненты земной мантии, — содержащие углекислоту, поскольку она служит источником углерода, из которого, собственно, состоит этот минерал. Однако до сих пор экспериментально процесс образования алмазов при взаимодействии углекислых флюидов и кристаллов граната не исследован, что ограничивает наши знания о том, как в природе формируются драгоценные камни.

 

Ученые из Института геологии и минералогии имени В. С. Соболева СО РАН (Новосибирск) детально исследовали преобразования, которые происходят с гранатом при взаимодействии с углекислым и водно-углекислым флюидами в присутствии углерода. Авторы смоделировали условия мантии Земли с помощью аппарата высокого давления типа «разрезная сфера». Он позволил создать давление, которое в природе создается на глубинах порядка 200 километров (примерно в шестьдесят пять тысяч раз выше атмосферного) и достичь температур в диапазоне 950–1550°C. В установку поместили образцы граната, затравочные кристаллы алмаза размером 0,5 миллиметра, графит, а также оксалат серебра или щавелевую кислоту — соединения, которые в лабораторных условиях служат источниками углекислого и водно-углекислого флюидов. Спустя четыре дня эксперимента исследователи проанализировали структуру и химический состав полученных минералов. 

 

Оказалось, что под действием флюида химический состав поверхностных слоев граната заметно изменился: в них снизилось содержание оксидов магния и кальция и появились включения углекислого флюида, карбонатов и карбонатно-силикатных расплавов, а также графита. Кроме того, под действием высокого давления и температуры атомы углерода, находящиеся во флюиде в растворенном виде, формировали наросший слой на затравочных кристаллах алмазов. Расчеты показали, что алмазы, сосуществующие с гранатом, росли из флюида со скоростью от 0,013 до 0,8 микрометров в час в зависимости от температуры. Иными словами, в природе рост кристалла алмаза массой один карат (0,2 грамма) занял бы от 4,5 месяцев при температуре 1550°С до 17,5 лет при 1150°С, а на кристаллизацию самого большого в мире алмаза «Куллинан» (3106,75 карат или 621 грамм), потребовалось бы от 56 до 3000 лет.

 

«Полученные результаты позволяют лучше понять условия, в которых формируются алмазосодержащие породы, и возможную роль граната в процессах кристаллизации алмаза. Также наши данные могут использоваться при построении современных моделей природного алмазообразования. В дальнейшем мы планируем проводить исследования, направленные на выявление связи между условиями роста алмаза и его свойствами, чтобы эти закономерности можно было использовать для реконструкции генезиса алмаза в природе», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, доктор геолого-минералогических наук, член-корреспондент РАН, заведующий лабораторией экспериментальной минералогии и кристаллогенезиса Института геологии и минералогии имени В. С. Соболева СО РАН Юрий Пальянов.

 

Материал предоставлен пресс-службой Российского научного фонда

 
 

 

 

 

Николаева Мария Опубликовано в Наука   Теги Новости
Главное за сутки
Мощный взрыв прогремел в жилом доме в Петербурге Мощный взрыв прогремел в жилом доме в Петербурге ЧП произошло в жилом доме в Красногвардейском районе Санкт-Петербурга. Пострадавших нет, сообщили ТАСС в пресс-службе соседнего - Калининского района города. "[ЧП] произошло на стороне Красногвардейского района. Мы знаем, что там…
В Крыму на пункте пропуска под днищем машины обнаружили взрывное устройство В Крыму на пункте пропуска под днищем машины обнаружили взрывное устройство Самодельное взрывное устройство (СВУ), изготовленное из компонентов иностранного производства, было прикреплено к днищу следовавшего в Крым автомобиля на пункте пропуска "Джанкой". Обнаруженное устройство обезвредили, сообщили ТАСС в правоохранительных органах республики.…
США извинились перед Ираком за удар по его территории в феврале США извинились перед Ираком за удар по его территории в феврале  США принесли извинения Ираку за удар по его территории в начале февраля, заявил в интервью РИА Новости министр иностранных дел Ирака Фуад Хусейн. "Действительно, Вашингтон не предупреждал Ирак во время…
Интернет и СМИ
Читайте также
Подо льдами Антарктиды обнаружены следы древних гор и рек возрастом 34 миллиона лет. Подо льдами Антарктиды обнаружены следы древних гор и рек возрастом 34 миллиона лет. Под ледниковым панцирем Восточной Антарктиды исследователи провели изыскания, выявившие фрагменты древнего речного ландшафта. Они оставались неподвижными в течение 34 миллионов лет. Как сообщает Live Science, исследование проведено группой ученых под…
Психологи озвучили качества и привычки, которые говорят о высоком интеллекте человека Психологи озвучили качества и привычки, которые говорят о высоком интеллекте человека Поведенческие реакции человека многое могут о нем рассказать. В частности, выдать обладателя высокого интеллекта или низкого IQ. В ходе очередных исследований ученые сформировали перечень ключевых характеристик, свидетельствующих о высоком уровне…
Исследование выявило наличие маркеров повреждения мозга у перенесших COVID Исследование выявило наличие маркеров повреждения мозга у перенесших COVID Согласно недавно опубликованному на портале Nature Communications, ученые выяснили, что маркеры повреждения головного мозга обнаруживаются в крови у перенёсших COVID-19 даже спустя много месяцев после инфекции, несмотря на отсутствие признаков…
Тема дня
Германия: война исподтишка или психическая атака? Германия: война исподтишка или психическая атака?

Вот и пришёл ответ на мучивший меня несколько дней вопрос: а чего это канцлер ФРГ Олаф Шольц стал вд...

Фото
Ученые разобрались, почему участок земной коры под Средиземным морем перевернулся вверх дном Ученые разобрались, почему участок земной коры под Средиземным морем перевернулся вверх дном

Специалисты провели анализ сейсмических волн, который помог понять структуру участка земной коры на ...

Опрос

Введет ли Франция и/или другая европейская страна официально свои войска на территорию Украины?

 

Анекдот дня

В младших классах родители спрашивают у детей: Какую оценку получил?

В средних: Много задали?

А в старших: Ты в школе был? 

Еще »
Комментарии для сайта Cackle
Мы на одноклассниках
 

 

МЫ ВКОНТАКТЕ

Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-83392 от 07.06.2022, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи,

информационных технологий и массовых коммуникаций. При использовании, полном или частичном цитировании материалов

planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с точкой зрения редакции.

На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии предоставления

информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей сети "Интернет",

находящихся на территории Российской Федерации)".