С кондициями рождения алмазов понятно - 40 ГПа и жар недр Земли. Но как углерод попадает в эти условия и где границы колыбели бриллиантов?
Путешествия углерода
Его навалом в атмосфере, океанах и земной коре. Но это только часть истории. Мантия, которая занимает 75% объема Земли, содержит больше углерода, чем все другие резервуары вместе взятые. Углерод - это строительный блок не только органической жизни - миллионы лет океанская кора копит на себе известняки. И они попадает даже во внутреннее пространство планеты. Туда его затягивает субдукция.
Субдукция - погружение одной тектонической плиты под другую.
Из-за тектонической активности карбонаты оказывается в верхней мантии. А что с ним происходит дальше, известно... Никому.
Точно никому?
Условия в глубинах Земли экстремальные, а проб из мантии днём с огнём не сыщешь. Туда нам не заползти, поэтому для разгадки планетостроительных ребусов нужно воссоздать мантийный бэкграунд в лаборатории. И недавно это сделали. Результаты бристольских геологов показали барьер для карбоната при субдукции на глубине в 1000 км.
Доктор Древитт и его команда подвергли синтетические карбонатные породы очень высокому давлению и температурам, вплоть до 90 ГПа (около 900 000 атмосфер) и 2000 градусов Цельсия. И они обнаружили, что карбонат остается стабильным до глубины 1000–1300 км. А ведь это на полпути к ядру.
В этих условиях карбонаты реагируют с окружающим кремнеземом (SiO2) и образуют минерал бриджманит. И по пути алмазы.
Бриджманит - самый распространённый минерал мантии.
В результате этой реакции высвобождаемый углерод обретает форму твёрдого диоксида углерода. А когда горячая окружающая мантия нагревает субдуцированную плиту, этот диоксид углерода распадается, образуя сверхглубокие алмазы.
В конечном итоге сверхглубокие алмазы возвращаются на поверхность в восходящих мантийных потоках. И об этом процессе мы говорили неделю назад.
Сверхглубоко и сверхкруто
Самое глубокое искусственное отверстие в Земле - это Кольская сверхглубокая скважина. Её глубина 12 км, и это менее половины глубины земной коры. Бледно по сравнению с мощностью мантии, которая простирается до глубины в 3000.
Лично я к бриллиантам равнодушен. Отчасти, потому что современный образ бриллиантов находится в состоянии лучших друзей девушек. Отчасти, потому что искусственные алмазы теперь штампуют на заводах. Но если отбросить вот это всё и взять в руки не огранённый крохотный алмазик, то волей-неволей осознаёшь, как не часто мы имеем дела с штуками, родившимся где-то на полпути к ядру Земли.
