Геологические секреты: о чем поведали жидкие включения внутри древних алмазов
Геологи изучили крошечные включения жидкостей, заключенных в алмазах, чтобы лучше понять, насколько древними могут быть любимые камни человечества
Каким бы красивым ни был бриллиант в вашем кольце или ожерелье, он чрезвычайно скучен с геологической точки зрения. Это связано с тем, что бриллианты ювелирного качества, столь ценимые в современной промышленности, должны быть как можно более чистыми, то есть в них не должно быть «включений» других элементов.
Но именно эти включения и представляют наибольший интерес для геологов. Анализ подобных примесей может многое рассказать ученым о возрасте алмаза, а также об окружающей среде и условиях, в которых он образовался. Твердые включения являются чаще всего подвергаются анализу, но с их помощью не всегда можно получить полностью точные даты геологических процессов. Все потому, что эти минералы могли образоваться задолго до того, как алмаз заключил их в оболочку, или, напротив, появиться намного позже.
Итак, для исследования геологи из Колумбийского университета изучили жидкие включения, которые должны дать более надежные временные рамки. Маленькие карманы содержат богатую углеродом жидкость, из которой изначально образовался сам алмаз.
Команда измерила уровни тория и урана в жидких включениях 10 алмазов и проанализировала отношения этих радиоактивных элементов к гелию-4, который образуется при распаде. Ученые также проверили, насколько быстро молекулы гелия могут вытечь из алмаза, что повлияет на соотношение. К счастью, оказалось, что сбежать из своего драгоценного плена им нелегко.
На основе проведенного анализа исследователи выделили три отдельных периода образования алмазов, отмеченных совершенно разными химическими составами. Самый ранний период датируется от 2,6 до 700 миллионов лет назад и представлен включениями, богатыми карбонатными минералами. Примерно в это же время на поверхности, по-видимому, формировались огромные горные цепи, но исследователи не уверены, является ли это совпадением или данные события в самом деле связаны друг с другом.
Второй период охватывает 550–300 миллионов лет назад, с включениями с высоким содержанием кремнезема. А третий период, между 130 и 85 миллионами лет назад, демонстрирует уже совсем другой состав — на этот раз преобладают жидкости с высоким содержанием солевых соединений натрия и калия. По словам исследователей, это указывает на сдвиг в источнике углерода, поскольку алмазы все чаще образовывались из участков морского дна, ушедших глубоко под землю в результате геологической активности.
Исследователи отмечаются, что именно в конце последнего периода огромные извержения кимберлита вынесли все эти алмазы на поверхность. В результате сформировалось месторождение, которое стало стало алмазным рудником De Beers в Южной Африке.
Как ни странно, один из алмазов, который исследовала команда, содержал жидкости как самого старого, так и самого молодого периода. Это говорит о том, что старые алмазы могут продолжать наращивать новые слои в течение огромных промежутков времени.