Среда 17 июля 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

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
МО РФ: средства ПВО сбили за ночь пять беспилотников  МО РФ: средства ПВО сбили за ночь пять беспилотников  Минобороны России сообщили еще о двух украинских беспилотниках, которые были уничтожены ночью над Брянской областью. "В течение прошедшей ночи пресечена попытка киевского режима совершить террористическую атаку с применением беспилотных летательных…
Российские военные получат 15 миллионов рублей за уничтожение F-15 и F-16 Российские военные получат 15 миллионов рублей за уничтожение F-15 и F-16 Уральская компания "Форэс" намерена выплатить награду в 15 млн рублей российским бойцам, когда они уничтожат первый истребитель F-16 в зоне спецоперации. Об этом сообщил заместитель исполнительного директора компании по социальной…
Байден пообещал сняться с выборов в случае выявления проблем со здоровьем Байден пообещал сняться с выборов в случае выявления проблем со здоровьем Американский лидер Джо Байден заявил в беседе с телеканалом BET, что он выйдет из президентской гонки, если врачи выявят у него проблемы со здоровьем, отрывок из интервью эксклюзивно приводит CBS…
Интернет и СМИ
Читайте также
NEE: общий предок всех организмов на Земле появился 4,2 млрд лет назад NEE: общий предок всех организмов на Земле появился 4,2 млрд лет назад Международная группа исследователей под руководством Бристольского университета пролила свет на древнейшую экосистему Земли, показав, что в течение нескольких сотен миллионов лет с момента формирования планеты жизнь на Земле уже процветала.…
Новая эпидемия грозит ослепить половину населения Земли Новая эпидемия грозит ослепить половину населения Земли Специалисты заговорили о новой опасной эпидемии или даже пандемии. Они тревожатся по поводу роста слепоты среди населения самых разных государств планеты. О конкретике цифр и прогнозах рассказало издание El Pais.…
Nutrients: Названы продукты, повышающие сексуальные возможности мужчин Nutrients: Названы продукты, повышающие сексуальные возможности мужчин Традиционно считается, что для мужской силы нужно потреблять много мяса. Это спорное суждение, даже когда дело касается чисто физических показателей. И совсем неверное, если речь идет о способностях сексуального плана.…
Тема дня
Хамство Зеленского нарушило ключевые правила восточной политики Хамство Зеленского нарушило ключевые правила восточной политики

У лидера киевского режима Владимира Зеленского «начинают сдавать нервы, что и приводит к подобным ди...

Фото
Напоминания на смартфоне могут негативно влиять на время обучения Напоминания на смартфоне могут негативно влиять на время обучения

Побуждают ли напоминания на смартфоне учеников регулярно заниматься учебным материалом? Исследовател...

Опрос

Дойдут ли Джо Байден и Дональд Трамп до президентских выборов в США?

 

Анекдот дня

Стремясь в светлое будущее, все же откладывайте на черный день.

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)".