18/11/21

Давемаоит: ученые впервые изучили алмаз, сформировавшийся на глубине 660 километров

Минерал, получивший название давемаоит, открывает уникальное окно в химические процессы глубинных слоев Земли. Физики-теоретики предсказывали его существование несколько десятилетий назад. Древний алмаз был извлечен шахтерами в подземном руднике Орапа в Ботстване. В 1987 году перекупщик самородков продал его ученому из Калифорнийского технологического института. И продавец, и покупатель не догадывались о том, какую тайну скрывает этот обычный на первый взгляд самородок.

Минералоги подвергли анализу алмаз из Ботсваны. Ученые исследовали камень, образовавшийся на глубине около 660 километров от поверхности Земли. Внутри алмаза находился образец целого давемаоита.

«Открытие давемаоита стало неожиданностью», - сообщил ведущий автор исследования Оливер Чаунер, минералог из Университета Невады в Лас-Вегасе изданию «Live Science».

Большинство алмазов образуются на глубине от 120 до 250 километров под землей, но алмазы сверхглубокой разновидности рождаются в нижней мантии Земли, которая начинается в 660 километрах от поверхности.

В ходе эксперимента был использован лазер, чтобы извлечь этот минерал, а затем применили масс-спектрометрию, чтобы определить, из чего он сделаны.
Крошечный кристалл состоял из силиката кальция (CaSiO₃). Молекулы внутри него принимают особую кубическую форму, известную как кристаллическая структура перовскита.

Атомный состав минерала показывает, что он мог образоваться только в экстремальных условиях нижней мантии, где давление в сотни тысяч раз превышает давление на поверхности Земли.

Чаунер и его коллеги назвали новый силикат кальция давемаоит в честь исследователя глубин Земли Хо-Квана «Дэйва» Мао из Научного института Карнеги в Вашингтоне.

Стоит отметить, что давемаоит нестабилен в обычных условиях, он чрезвычайно чувствителен к изменению давления. Благодаря тому, что минерал находился внутри алмаза, его структура сохранилась. «Когда мы вскрыли алмаз, давемаоит оставался нетронутым около секунды, затем мы увидели, как он расширился и вздулся под микроскопом и фактически превратился в стекло», — сообщил Чаунер изданию «Live Science».

Считается, что давемаоит составляет около пяти процентов нижней мантии Земли и содержит целый ряд радиоактивных элементов, которые при своем распаде нагревают Землю. По словам ученых, без этих радиоактивных элементов Земля к настоящему времени остыла бы. Открытие ученых поможет пролить свет на функционирование земного ядра. Теперь изучение сверхглубоких алмазов может стать приоритетным направлением минералогии.