Среда 21 февраля 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
Сергей Шойгу: операция по Авдеевке войдет в учебники Сергей Шойгу: операция по Авдеевке войдет в учебники Операция в Авдеевке войдет в учебники, а освобождение Крынок на левобережье Днепра фактически ставит точку в украинском "контрнаступлении". Об этом заявил глава Минобороны РФ Сергей Шойгу в интервью главному редактору…
Минобороны: Герасимов вручил в зоне СВО госнаграды отличившимся в Авдеевке Минобороны: Герасимов вручил в зоне СВО госнаграды отличившимся в Авдеевке Начальник Генштаба ВС РФ генерал армии Валерий Герасимов вручил в зоне специальной военной операции награды военнослужащим, отличившимся при освобождении Авдеевки. Об этом сообщили в Минобороны России. "Начальник Генерального штаба Вооруженных…
Центробанк России отозвал лицензию у Киви банка Центробанк России отозвал лицензию у Киви банка Банк России приказом от 21 февраля 2024 года отозвал у кредитной организации Киви банк лицензию на осуществление банковских операций. Это первый случай за почти два года, сообщается на сайте регулятора.…
Интернет и СМИ
Читайте также
Шведские ученые предложили способ усиления эрекции без лекарств Шведские ученые предложили способ усиления эрекции без лекарств Шведские ученые из Каролинского института и Университета Уппсалы в результате исследования предложили естественный метод профилактики эректильной дисфункции, проявляющейся в недостаточной крепости мужского полового органа. Как сообщает журнал Science, по официальной…
Разработан простой и надёжный способ увеличения срока службы аккумуляторов Разработан простой и надёжный способ увеличения срока службы аккумуляторов Физики из Stanford University достигли значительного прорыва в увеличении срока службы литий-металлических батарей, который может привести к революции в электромобильной промышленности и области портативной электроники. Согласно публикации на сайте университета,…
Самая старая ископаемая рептилия из Альп оказалась исторической подделкой Самая старая ископаемая рептилия из Альп оказалась исторической подделкой Окаменелость возрастом 280 миллионов лет, которая десятилетиями сбивала с толку исследователей, оказалась по большей части подделкой. Об этом заявила команда ученых под руководством доктора Валентины Росси из Университетского колледжа Корка,…
Тема дня
Вместе с Эквадором Россия поставила на место и США Вместе с Эквадором Россия поставила на место и США

Во вторник Эквадор по согласованию с Россией возобновил сертификацию бананов, поставляемых в нашу ст...

Фото
Nature Mental Health назвал действенный способ спасения от одиночества Nature Mental Health назвал действенный способ спасения от одиночества

Группа ученых из нескольких авторитетных научных учреждений мира провела исследование, позволившее н...

Опрос

Как замена Залужного на Сырского отразится на боеспособности ВСУ?

 

Анекдот дня

С годами все меньше задаешь вопросов, не потому что много знаешь, а потому что ответы не интересуют.

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)".