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.

То, что кажется снегом на поверхности вулкана Оль Дойньо Ленгаи, на самом деле, - известковые отложения (wikipedia)
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 1.25
CHF-EUR 1.07
CHF-RUB 98.28
Афиша

Ассоциация

Association

Популярное за неделю
Коллекция «личного капиталиста Ленина» представлена в Мартиньи

Фонд Пьера Джанадда приглашает на выставку порядка сорока шедевров, прибывших в Швейцарию из Музея Арманда Хаммера в Лос-Анджелесе. Некоторые из них впервые пересекли Атлантический океан.

Всего просмотров: 2438
ETHZ – в десятке лучших вузов мира

Цюрихский Политех занял седьмое место в глобальном рейтинге университетов от Quacquarelli Symonds (QS), уступив только вузам США и Великобритании и став лучшим в континентальной Европе.

Всего просмотров: 2071
Сейчас читают
В Вале впервые в Европе родился ребенок после перемещения матки матери

Люсьен, родившийся 13 мая в кантональном госпитале в Сионе, стал маленьким чудом: у его матери в 2022 году был диагностирован рак, но удачная операция позволила ей сохранить фертильность, несмотря на онкологическое лечение.

Всего просмотров: 422

Beaucoup d'entre vous sont certainement en train de réfléchir activement à l'endroit où passer vos vacances. Pourquoi ne pas faire confiance à des professionnels ? Et voici que je vous propose une interview exclusive avec Nicolas Laing, fondateur de l'agence de voyages britannique Steppes Travel, que j’ai rencontré il y a quelques années, qui prévoit aujourd’hui d'ouvrir une succursale en Suisse et propose des destinations vraiment sympas !

Всего просмотров: 775