Образование алмазов глубоко под землей связали с погружением континентов

Новосибирские учёные экспериментальным способом подтвердили гипотезу о том, что высокощелочные карбонатные и силикатные расплавы, которые встречаются в алмазах, образующихся в толще Земли, попадают туда с поверхности планеты. Результаты исследования были опубликованы в журнале Gondwana Research.

Такие соединения не характерны для тех глубин, где образуются алмазы, поэтому учёные придерживаются мнения, что они попадают вглубь планеты с её поверхности в ходе движения литосферных плит.

«Существование Кокчетавского массива в Казахстане и Эрцгебирге в Германии — свидетельство в пользу того, что расплавные включения в алмазах могли появиться в результате плавления материала континентальной коры, богатого калием и карбонатами», — отметил ведущий научный сотрудник ИГМ СО РАН, заведующий лабораторией фазовых превращений и диаграмм состояния вещества Земли при высоких давлениях доктор геолого-минералогических наук Антон Шацкий. Для подтверждения своей гипотезы учёные провели эксперимент.

Был подготовлен состав, соответствующий среднему составу континентальной коры, в который был в виде карбонатов добавлен углекислый газ в виде карбонатов. Смесь поместили в прессовый аппарат Discoverer 1500 (давление в 6 гигапаскалей соответствовало глубине около 200 км, на которой растет большинство природных алмазов) при температуре от 1 000 до 1 500 градусов, чтобы охватить весь температурный диапазон, характерный для природного алмазообразования. Полученные образцы были изучены под электронным микроскопом и с помощью рамановской спектроскопии.

«Когда мы проанализировали состав образцов, обнаружили, что он близок к составам минеральных расплавных включений природных алмазов. При температурах 1 000−1 500 градусов в них образуются кремнезем и другие силикатные минералы, характерные для одной из самых распространенных пород в мантии — эклогитов. Подобные ассоциации находят в Кокчетавском массиве, где они сосуществуют с алмазами. Также в образцах присутствуют два высококалиевых расплава: карбонатная и силикатная жидкости. Наши данные впервые подтвердили, что они могут образовываться в результате плавления континентального материала, который погрузился на большие глубины», — подчеркнул Антон Шацкий.