Понедельник 09 декабря 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: за ночь над регионами России сбили 13 украинских БПЛА МО: за ночь над регионами России сбили 13 украинских БПЛА Российские средства противовоздушной обороны (ПВО) за ночь уничтожили и перехватили над Астраханской, Белгородской и Ростовской областями 13 украинских беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Об этом сообщили в Минобороны России. "В течение…
Помощь жителям и потери противника: что известно о ситуации в Курской области Помощь жителям и потери противника: что известно о ситуации в Курской области Вооруженные силы Украины (ВСУ) потеряли более 400 военных и две БМП за сутки на курском направлении Об этом сообщили в Минобороны РФ. Всего за время боевых действий уничтожены более 39,2…
Функционирование российских баз и израильская армия в буферной зоне: что известно о ситуации в Сирии Функционирование российских баз и израильская армия в буферной зоне: что известно о ситуации в Сирии Сирийская вооруженная оппозиция полностью контролирует провинцию Латакия, где расположены российские военные базы, сообщил ТАСС источник в сирийской провинции. Он также подчеркнул, что оппозиция не вторгалась на российские базы в Тартусе…
Интернет и СМИ
Читайте также
Названы продукты, способствующие накоплению жира в мышцах и артриту Названы продукты, способствующие накоплению жира в мышцах и артриту На ежегодном собрании Радиологического общества Северной Америки (RSNA) были презентованы итоги нового исследования, показавшего, что диета с высоким содержанием ультрапереработанных продуктов провоцирует накопление жира в мышцах бедра. А далее следует…
Читаем по лицу: ранний признак слабоумия выдают его изменения Читаем по лицу: ранний признак слабоумия выдают его изменения Старение неизбежно, в том числе, и изменения, которые «отпечатываются» на наших лицах. Но также известно, что скорость таких перемен сильно различается у разных людей. Китайские учёные провели исследование, показавшее, что…
Катастрофические изменения настигнут Европу уже в 2025 году, считают ученые Катастрофические изменения настигнут Европу уже в 2025 году, считают ученые Голландские климатологи бьют тревогу: Атлантический океан приближается к критической точке, которая может привести к катастрофическим изменениям климата в Европе. В статье, опубликованной в журнале The Conversation, специалисты из Утрехтского университета…
Тема дня
Как крах Башара Асада повлияет на Россию и Ближний Восток Как крах Башара Асада повлияет на Россию и Ближний Восток

Исчезновение из Сирии Асада влечет глобальные сдвиги на мировой геополитической шахматной доске. Про...

Фото
Упражнения могут исправить генетические ошибки в выработке мышечной энергии Упражнения могут исправить генетические ошибки в выработке мышечной энергии

Исследователи обнаружили в клетках механизм, который необходим для производства энергии в мышцах. Эт...

Опрос

Допускаете ли вы вероятность мировой ядерной войны после разрешения Запада наносить ракетные удары вглубь России?

 

Анекдот дня

Да слышал я про удаленную работу! Удалил бы все работы, если бы можно было.

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)".