Исследователи НГУ и Института геологии и минералогии СО РАН Александр Сокол, Александр Хохряков и Юрий Пальянов провели исследования, позволившие уточнить состав первичных кимберлитовых магм (работа опубликована в журнале Contributions to Mineralogy and Petrology). Как оказалось, одним из важных компонентов в их составе была вода.
Понять это помогло сравнение условий формирования «узоров» – так называемых скульптур травления на поверхности природных и тестовых алмазов. О результатах исследования пресс-службе НГУ рассказал доктор геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории минералогии сверхвысоких давлений ГГФ НГУ Александр Сокол.
В местах выхода на поверхность кимберлитовых магм (основной в настоящее время алмазоносной породы) формировались кимберлитовые трубки. Они образовались в период примерно от 1400 до 50 млн лет назад. Именно из них сегодня и добывают основное количество алмазов в мире.
В настоящее время в мировой науке вопрос состава первичных кимберлитовых магм до конца не решен. Зародившись в недрах Земли на глубинах более 150 км, кимберлитовая магма при подъеме на поверхность претерпевала значительные изменения как в результате взаимодействия с окружающими горными породами, так и в связи со снижением давления и температуры. Реконструкция её состава даст понимание того, как зарождались кимберлиты, могут ли в них кристаллизоваться алмазы или такая магма просто транспортер алмазов от мест их образования к поверхности, а также расширит понимание геодинамических процессов в мантии Земли.
В экспериментах с потенциально возможными вариациями химического состава магм были смоделированы температура и давление, при которых в мантийных породах зарождались кимберлиты. При этом исследователи проанализировали, какие минералы в условиях экспериментов могут кристаллизоваться из разных по составу расплавов, а также как они воздействует на помещаемые в него кристаллы алмазов.
Кристалл алмаза после растворения в водосодержащем кимберлитовом расплаве
– Большинство природных алмазов содержат на себе характерные следы взаимодействия с расплавом кимберлитовой магмы, перебирая состав расплава можно подобрать те условия, при которых на поверхности алмазов воспроизводятся точно такие же морфологические «узоры». До окончательного понимания состава первичных кимберлитовых магм еще далеко, но в результате экспериментов мы четко ограничили потенциальные составы таких расплавов, показав, что в них должна быть существенная доля воды. Если ее нет, то расплав не воспроизводит характерную морфологию растворения алмазов и не способен к кристаллизации типичных для мантии минералов, – подвел итоги работы ученый.
Фото: фотография предоставлена Александром Соколом.
