Американские ученые определили возраст алмазов и химический состав материала, из которого они образовались, по жидким примесям внутри полостей кристаллов. Исследование позволило изучить этапы образования алмазов и воссоздать геологические события, происходившие более миллиарда лет назад. Статья опубликована в журнале Nature Communications.
Некоторые алмазы содержат мельчайшие полости, наполненные жидкостью — остатками вещества, из которого они сформировались. Проанализировав жидкие включения 10 алмазов, добытых на рудниках в Кимберли (ЮАР), ученые из Института Земли Колумбийского университета определили время, когда они сформировались, и оценили сопровождавшие это химические процессы.
До сих пор при изучении алмазов большинство исследователей использовали твердые примеси в составе кристаллов для определения их возраста. Однако такая оценка может быть спорной, так как твердые примеси могли образоваться не одновременно с алмазом. Инкапсулированная жидкость, напротив, представляет собой именно то вещество, из которого сформировался алмаз.
Для определения возраста алмазов ученые измерили в жидких включениях следы радиоактивного тория и урана и их отношения к гелию-4, изотопу, образующемуся в результате их распада. Кроме того, авторы выяснили, с какой скоростью молекулы гелия могут покидать алмаз. Таким образом команде удалось выделить три различных периода образования алмазов.
Самый древние из них сформировались 700–2600 млн лет назад. Примеси этих алмазов богаты карбонатными минералами, а их образование совпало с формированием горных хребтов. Следующая фаза происходила 300–550 млн лет назад, когда африканский континент еще продолжал формироваться. Жидкие включения богаты кремнеземом, что указывает на изменения, происходившие в земной коре, также совпадающие с горообразованием. В самых ранних алмазах, возраст которых 85–130 млн лет, много натриевых и калиевых солей. Вероятнее всего, углерод, из которого они образовались, происходил не из недр земли, а со дна океана.
Интересным открытием также стало обнаружение в одном из алмазов жидкости как первой, так и последней фазы формирования. Таким образом, к алмазам могут добавляться новые слои, позволяя им меняться с течением времени.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
