Рейтинг@Mail.ru
Поиск
x
Природа

Внутри алмаза нашли неуловимый кристалл из нижней мантии Земли

National Geographic Россия
12 ноября 2021
001.jpg
Фото: Natural History Museum of Los Angeles County
Теоретически его существование предсказывалось десятилетия назад.

Древний алмаз, найденный в Ботсване, содержит невиданный ранее минерал, добытый из глубин Земли. Минерал, получивший название давемаоит, открывает уникальное окно в химические процессы глубинных слоев Земли.

Алмаз шириной около четырех миллиметров и весом 81 миллиграмм был добыт в шахте Орапа в Ботстване. В 1987 году торговец драгоценностями продал его ученому из Калифорнийского технологического института, который изучал алмазы, но ни продавец, ни ученый не знали, насколько он особенный.

Алмаз, который сейчас находится в Музее естественной истории округа Лос-Анджелес в Калифорнии, недавно был проанализирован Оливером Чаунером из Университета Невады в Лас-Вегасе. Он ищет в мире так называемые «сверхглубокие алмазы», ​​которые могут рассказать нам о глубоких недрах Земли.

Большинство алмазов образуются на глубине от 120 до 250 километров под землей, но алмазы сверхглубокой разновидности рождаются в нижней мантии Земли, которая начинается в 660 километрах от поверхности.

Когда Чаунер и его коллеги изучили алмаз из Ботсваны с помощью рентгеновских лучей, они обнаружили крошечные кристаллы другого минерала, заключенные внутри. Они использовали лазер, чтобы извлечь эти кристаллы, а затем применили масс-спектрометрию, чтобы определить, из чего они сделаны.

Крошечные кристаллы оказались формой силиката кальция (CaSiO₃), которая, как предполагалось, существует в нижней мантии, но никогда ранее не наблюдалась. Молекулы внутри него принимают особую кубическую форму, известную как структура перовскита.

Атомный состав этого конкретного перовскита, который в основном содержит кальций, кремний и кислород, показывает, что он мог образоваться только в экстремальных условиях нижней мантии, где давление более чем в 200 000 раз превышает давление на поверхности Земли. В поверхностных условиях силикат кальция обычно находится в виде белого минерала, называемого волластонитом, который имеет игольчатые кристаллы.

Чаунер и его коллеги назвали новый силикат кальция дейвмаоит в честь исследователя глубин Земли Хо-Квана «Дэйва» Мао из Научного института Карнеги в Вашингтоне. Ученые отмечают, что давемаит нестабилен в обычных условиях, но поскольку он был заключен в твердый алмаз, его структура сохранилась в долгом путешествии до рудника Орапа, которое могло занять от 100 миллионов до полутора миллиарда лет.

«Когда мы вскрыли алмаз, дейвмаоит оставался нетронутым около секунды, затем мы увидели, как он расширился и вздулся под микроскопом и фактически превратился в стекло», — Оливер Чаунер.

Считается, что дейвмаоит составляет около пяти процентов нижней мантии Земли и содержит радиоактивные элементы, такие как уран, торий и калий-40, которые при своем распаде нагревают Землю. По словам ученых, без этих радиоактивных элементов Земля к настоящему времени остыла бы.

Чаунер и другие исследователи продолжают свою охоту за сверхглубокими алмазами в надежде найти больше скрытых минералов. Это трудный процесс, поскольку нет простых способов отличить обычный алмаз от алмаза сверхглубокого происхождения. «Проблема в том, что мы не совсем знаем, где искать», — говорит Чаунер.

рекомендации
Карта, Россия

Открой свою Россию: какое направление признали «Маршрутом ярких впечатлений»

Древний храм

Маршрут построен: музейные истории за границами столиц

Снег, снежинка, холод

10 мест России для лучшего зимнего отдыха

Новогодняя елка, рождественская елка, Рождество, Новый год, ель

Разделяй и празднуй: насколько экологичны ваши праздничные привычки?