Расшифровка посланий из глубин Земли: ученые вскрывают алмазы

Геохимик Яаков Вайсс работает с алмазами. Не с ювелирными, а с низкосортными, содержащими включения — захваченные кристаллом посторонние химические вещества. Эти включения снижают стоимость камня, но хранят уникальную информацию о глубинных, недоступных регионах Земли, где формируются алмазы. Их состав проливает свет не только на образование самих алмазов, но и на другие фундаментальные процессы в недрах.

«Это самые нетронутые образцы, которые мы можем получить из глубин, — говорит Вайсс из обсерватории Земли Ламонт-Доэрти Колумбийского университета. — После того как алмаз что-то захватил, этот материал остается неизменным вплоть до момента изучения в моей лаборатории спустя миллионы лет. Мы можем рассматривать алмазы как капсулы времени, как посланников из места, которое мы не можем увидеть иным способом». Его недавнее исследование, опубликованное на обложке журнала Nature, дает новые представления об этих регионах. Ученые изучили волокнистые алмазы из рудника Экати в канадских Северо-Западных территориях. Внутри были обнаружены микроскопические капли жидкости — вероятно, остатки исходного материала, из которого кристаллизовались алмазы.

Анализ показал, что включения богаты углеродом и высокосолены: содержат много хлора, калия и натрия, подобно морской воде. Исследователи предполагают, что около 150–200 миллионов лет назад под древние континентальные породы субдуцировала океаническая плита, насыщенная водой. Достигнув зоны с подходящими для образования алмазов давлением и температурой, флюиды из этой плиты вступили в реакцию с вышележащими породами континентальной коры. На это указывают не только соли во включениях, но и изотопные «отпечатки», соответствующие составу морской воды того периода. Это может пересмотреть представления об источнике углерода для алмазов, часть которого, возможно, когда-то находилась на поверхности.

«Теперь пришло время изучить флюидные включения из других регионов, — говорит Вайсс. — Возможно, аналогичные процессы происходили и в других областях». Его работа также имеет практическое значение: лучшее понимание состава включений может помочь создать химические «отпечатки пальцев» для определения происхождения коммерческих алмазов и борьбы с «кровавыми алмазами». Кроме того, изучение формирования алмазов раскрывает детали глубинного углеродного цикла Земли, играющего ключевую роль в климате и биологической эволюции.