Два південноафриканські алмази пролили світло на глибокі хімічні реакції в мантії Землі, підтвердивши існування унікальних сплавів та механізмів утворення дорогоцінних каменів.
Команда з Єврейського університету в Єрусалимі виявила в алмазах із шахти Voorspoed нано- та мікровключення нікель-залізного сплаву і багатого на нікель карбонату. «Це рідкісний знімок хімії мантії в дії», — підкреслює провідний автор дослідження Яків Вайс. Алмази зберегли сліди реакцій, які відбувалися на глибинах 280–470 км, де раніше дослідники мали лише теоретичні моделі. Ці реакції неможливо відтворити на поверхні або лабораторно.
Особливо цінним стало виявлене співіснування металевого сплаву та карбонату, які зазвичай миттєво реагують між собою. Це свідчить про рідкісний процес — окислювально-відновне заморожування, що відбувається при контакті окисленого карбонатного розплаву з відновленою металовмісною породою. «Алмази діють як капсули часу, зберігаючи реакції, які інакше були б втрачені», — пояснює Вайс. Такий механізм підтверджує, що природні алмази можуть утворюватися не лише за високого тиску, а й через специфічні хімічні взаємодії.
Це відкриття пояснює загадкову присутність атомів нікелю в структурі деяких алмазів, яку раніше не могли науково обґрунтувати. Воно також має значення для вивчення вулканізму: збагачення мантії карбоном і калієм під час цих процесів може сприяти формуванню кімберлітових магм, що виносять алмази на поверхню. «Алмази — це не лише краса, а й архів глибинних геохімічних подій», — наголошують автори.
Дослідження опубліковане в Nature Geoscience 22 вересня за участі вчених із Кембриджського університету та Університету Невади.