Точные условия, при которых формируются самые твердые минералы на планете остаются неизвестными.

Ученые нашли подтверждение теории, что исходным субстратом для формирования алмазов являются отложения на дне океанов. Об этом пишет N+1 со ссылкой на Science Advances 31 мая.

Лабораторные опыты, имитирующие условия на глубине в сотни километров, показали, что реакции веществ со дна океанов воспроизводят наблюдаемый в алмазах состав солей.

Алмаз - одна из модификаций углерода, которая образуется при высоком давлении. В случае Земли подходящие условия формируются в верхних слоях мантии на глубине в пару сотен километров. Однако точные условия, при которых формируются алмазы, тем не менее, остаются неизвестными.

В частности, не удается объяснить высокие относительные концентрации солей калия по отношению к аналогичным соединениям натрия, растворенным в жидких включениях в алмазах. Подобный баланс элементов не предсказывается для мантии.

Команда ученых под руководством Майкла Ферстера из Университета Маккуори в Австралии попытались воспроизвести условия в мантии, нагревая и сдавливая образец, содержащий поднятые со дна океана отложения, и перидотит - типичный минерал из верхней мантии.

Эксперименты проводились при давлении от трех до шести гигапаскалей и температуре от 800 до 1100 градусов Цельсия, что соответствует параметрам среды в мантии на глубине от 100 до 200 километров.

Результаты позволили выдвинуть авторам модифицированную теорию происхождения алмазов и их включений. Согласно ей, участок океанического дна должен опуститься на глубину не менее 200 километров.

Это погружение должно протекать достаточно быстро, так как высокое давление должно оказать действие до полного расплавления вещества.

В течение этого процесса запертая в глинах и отложениях вода также окажется на глубине, где растворения окружающих веществ и реакции с перидотитами позволят образоваться нужной смеси, из которой потом кристаллизуются алмазы с включениями.

Тем не менее, есть данные о происхождении некоторых алмазов на значительно больших глубинах, а также на ранней Земле, и к таким камням новая теория неприменима.

В прошлом году ученые нашли огромные запасы алмазов, которые невозможно извлечь, поскольку они находятся в кратонах - древних платформах докембрийского возраста.