Самые крупные алмазы пролили свет на внутреннее устройство Земли

Исследователи обнаружили, что самые крупные и известные в мире алмазы были сформированы в другой части мантии Земли и при помощи иных процессов, нежели остальная часть более мелких алмазов. И изучение этих уникальных камней может дать ученым в руки массу новой информации относительно строения мантии Земли и о истории геологического развития нашей планеты.

Люди, далекие от темы геологии, считают, что алмазы формируются в богатых углеродом угольных слоях. Но это в корне неправильно, они формируются в гораздо более глубоких слоях мантии, на которую приходится около 84 процентов от объема Земли. После этого из глубин мантии алмазы перемещаются ближе или на поверхность за счет вулканических извержений и других тектонических процессов.

Металлические частички в алмазе

Напомним нашим читателям, что земной шар состоит из трех слоев, коры, толщиной около 40 километров, толстой мантии, состоящей преимущественно из силикатов и других минералов, и ядра, состоящего в основном из железа и никеля. Пока ученым известно не очень многое о строении мантии Земли, известно, что в ней встречаются области с вязкими и полужидкими породами, температура которых приближается к точке плавления. И, чем ближе к ядру находится слой мантии, тем больше в нем таких "полурасплавленных" областей.

В среднем материал мантии на 44.8 процента состоит из кислорода, а доли кремния и магния в ней составляют 22.8 и 21.5 процента соответственно. Остальная часть приходится на железо, алюминий, кальций, натрий и калий. Все упомянутые элементы находятся в мантии в виде оксидов, самыми распространенными из которых являются диоксид кремния и оксид магния.

Крупные известные алмазы, такие, как "Cullinan" и "Lesotho Promise", являются сверхглубинными алмазами, сформированными в мантии на глубине не менее 390 километров около 1.2 миллиардов лет назад. Проведя исследования некоторых экземпляров таких алмазов, ученые обнаружили доказательства, подтверждающие теорию о том, что на большой глубине в недрах мантии существуют "карманы", заполненные почти чистым железно-никелевым сплавом. На это указывают крошечные металлические зерна в алмазах, содержащие железо, никель и незначительное количество других примесей - углерода, серы, метана и водорода.

Сверхглубинные алмазы

Все это говорит о том, что концентрация кислорода различна в разных слоях мантии. Ближе к ядру материал мантии менее окислен, нежели материал более верхних слоев, и в такой среде, среде с дефицитом кислорода, многие металлы и другие химические элементы могут существовать в своем нормальном виде. "Согласно имеющимся теориям, в недрах мантии существуют области с низкой концентрацией кислорода" - рассказывает Стивен Ширли (Steven Shirley), ученый из Исследовательского института Карнеги (Carnegie Institution for Science), - "Но до последнего времени у нас не было никаких фактов, подтверждающих это".

Наша планета и ее мантия содержат множество тайн и загадок, которые постепенно разгадываются учеными. К примеру, в прошлом году был обнаружен ранее неизвестный слой мантии, концентрация кислорода в котором в 8-10 раз превышает концентрацию кислорода в материале на поверхности планеты. Изучение этого и других феноменов позволит ученым проникнуть глубже в суть процессов геологического развития нашей планеты, что даст информацию о закономерностях распределения полезных ископаемых, движении тектонических плит, о землетрясениях и вулканической деятельности.