Алмазы, которые мы никогда не увидим | Des diamants que l’on ne verra jamais

Хрупкая красота природы на глубине более 200 километров... (paloetic/flickr.com)

Все началось с вулкана. Вулкана, лава которого представляется черной в расплавленном виде и белой, как известь, после остывания. Оль Дойньо Ленгаи на севере Танзании – единственный в мире действующий вулкан с карбонатной лавой. Соединение из карбонатов образуется, в частности, когда известняк попадает в часть земной поверхности, называемую мантией, в результате геологических процессов и движений континентальных и океанических плит.

Благодаря опытам в лабораторных условиях, команде ученых Института геохимии и петрологии Федеральной политехнической школы Цюриха (ETH Zürich) под руководством Арно Рорбаха и Макса Шмидта удалось показать, как ведет себя содержащийся в карбонатах окисленный углерод в мантии Земли, и сделать удивительное открытие.

На глубине более 200 километров карбонаты достигают температуры плавления, которая на 300-400 градусов ниже, чем температура плавления силикатов. Образуется жидкая магматическая карбонатная смесь, которая попадает в земную мантию и частично ее расплавляет. В результате цепи химических реакций углекислый газ из карбонатной смеси соединяется с простым железом в мантии. Из оставшегося углерода возникают алмазы.

Ранние исследования уже показали, что карбонаты земной мантии, подвергающиеся давлению более 25 тонн на квадратный сантиметр, начинают плавиться. Но пока не было изучено влияние металлических «восстанавливающих» элементов земной коры, - объясняют швейцарские ученые в статье, опубликованной в научном журнале «Nature». Железо не совместимо с углекислым газом карбонатной смеси: металл окисляется, и диоксид углерода превращается в чистый углерод – материал, из которого формируются алмазы. Последние кристаллизуются при давлении более 10 гигапаскалей и температурах, достигающих от 1400 до 1700 градусов.

Самое удивительное, что россыпи подземных алмазов в результате конвекции земной мантии могут мигрировать – передвигаться в недрах Земли в течение сотен миллионов лет до глубины 2000 километров и снова подниматься в верхние слои мантии. В год алмаз продвигается на расстояние от одного до десяти сантиметров. Однако на той самой глубине и в тех самых условиях, в которых они образовались, поднимающиеся алмазы снова вступают в реакцию с железом.

Дело в том, что давление, температура и химический состав мантии в этом месте способствует распаду минералов, содержащих железо. Освободившееся простое железо реагирует с углеродом алмазов. Углерод окисляется, и алмаз исчезает. На его месте остается углекислый газ – благодаря которому снова могут образовываться карбонатные смеси, а железо присоединяется к минералам верхних слоев мантии.

Исследователям Федеральной политехнической школы Цюриха удалось не только объяснить, где и при каких условиях в недрах Земли образуется соединение карбонатов. Они также смогли описать цикл, через который проходит углерод от поверхности Земли до ее глубин. Углекислый газ попадает внутрь с карбонатной смесью, затем превращается в чистый углерод и в алмаз. Последний опускается в недра Земли и начинает медленное восхождение, но в результате реакции с железом и кислородом снова превращается в углекислый газ. Карбонатная смесь в виде лавы активных вулканов как Оль Дойньо Ленгаи в Танзании, «возвращает» на поверхность Земли углекислый газ.

КУРСЫ ВАЛЮТ
CHF-USD 1.22
CHF-EUR 1.06
CHF-RUB 100.27
Афиша

Ассоциация

Association

Популярное за неделю
Владимир Набоков: семейные ценности

По традиции нашей редакции 22 апреля, в день рождения Владимира Набокова, мы публикуем эксклюзивный материал, связанный с писателем, чьи слова «Все, что есть у меня, - мой язык» служат нам девизом.

Всего просмотров: 1366
ВОЗ готовится к следующим пандемиям

Страны-члены Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) согласовали проект соглашения по пандемиям. Рассказываем, почему его называют историческим.

Всего просмотров: 825
Сейчас читают
Швейцарцы не хотят быть под крылом американского самолета

Жители Швейцарии хотели бы отдалиться от Соединенных Штатов и приблизиться к Европе в интересах своей безопасности – таковы очевидные результаты репрезентативного опроса Tamedia, опубликованные в газете Le Matin Dimanche несколько дней назад.

Всего просмотров: 524
Владимир Набоков: семейные ценности

По традиции нашей редакции 22 апреля, в день рождения Владимира Набокова, мы публикуем эксклюзивный материал, связанный с писателем, чьи слова «Все, что есть у меня, - мой язык» служат нам девизом.

Всего просмотров: 1366
«Эхо Любимовки». Премьера в Швейцарии

26 апреля в Цюрихе пройдет фестиваль, в программе которого представлены антивоенные пьесы, написанные авторами из России, Беларуси и Украины. Рассказываем подробнее.

Всего просмотров: 962