Алмазы c сухим льдом внутри
Сотрудники МГЛ опубликовали статью в престижном научном журнале Diamond and Related Materials
Сотрудники МГЛ опубликовали статью в престижном научном журнале Diamond and Related Materials
CO2-алмазы — редкие природные алмазы, содержащие внутри маленькие кристаллы твёрдого сухого льда (диоксида углерода, CO2). Обычно сухой лёд находится в этих алмазах под давлением 20-50 тысяч атмосфер. У CO2-алмазов есть ряд характерных признаков:
Включения в CO2-алмазе. Видны многочисленные шестиугольные и почти шестиугольные включения. Некоторые из включений прозрачные.
Алмазы не имеют себе равных — они хранят образцы вещества древней Земли. При росте алмазы часто захватывают образцы окружающей ростовой среды и способны выносить эти пробы на поверхность. Рост алмазов происходил уже 3.5 миллиардов лет назад, так что алмазы несут детальную информацию о древнейшей истории нашей планеты. Алмазы являются уникальными инструментами изучения мантии Земли потому, что после роста почти не обмениваются веществом со своим окружением. Это значит, что включения древних алмазов напрямую отражают именно ту среду, в которой они выросли миллиарды лет назад.
Нахождение в алмазе CO2 под давлением в десятки тысяч атмосфер очень интересно с точки зрения геологии и геохимии. При таких давлениях CO2 должен был бы реагировать с минералами верхней мантии, например, с перидотитами, эклогитами или пироксенитами. Изучение таких уникальных образцов, как CO2-алмазы, дает бесценную информацию о строении Земли. Особенно полезно точное определение давления, под которым находится CO2 в камне. Это позволяет рассчитать глубину, на которой рос алмаз.
О существовании алмазов с сухим льдом внутри было известно уже в 1990-x годах, но в какой именно форме находится CO2 было непонятно. Высказывалась гипотеза, что CO2 может располагаться в виде отдельных молекул, зажатых кристаллической решеткой алмаза. По альтернативной гипотезе CO2 находится в виде маленьких кристалликов льда, содержащих сразу тысячи или миллионы молекул.
Сотрудники МГЛ вместе с коллегами детально изучили CO2-алмазы с помощью инфракрасной спектроскопии. У них впервые получилось однозначно доказать, что CO2 находился в виде сухого льда — твердой фазы CO2-I. Исследователи высказали предположение, что сухой лед в таких алмазах может быть смешан с примесями, например, твердым азотом или водяным льдом. Это позволяет объяснить и переосмыслить полученные раннее результаты, в том числе глубину роста CO2-алмазов. Кроме того, авторы дали рекомендации, которые позволят в будущем точнее определять глубину происхождения CO2-алмазов.
Для получения полной версии статьи вы можете отправить запрос на электронную почту e.barannik@mosgemlab.ru
Включения в CO2-алмазах.