Тайна уникальных свойств алмазов раскрыта
Российские ученые выяснили природу формирования алмазов в земной коре, погружаемой в мантию. Также они установили, почему в зоне субдукции одни алмазы получаются красивыми, а другие – прочными. Выводы российских ученых опубликовал журнал PNAS.
Чтобы окончательно разобраться в секретах алмазов, ученые воссоздали условия, необходимые для их формирования в лабораторных условиях. В частности, они смоделировали процессы движения тектонических плит и смогли понять, как взаимодействуют между собой карбонаты магния, железа и кальция при различной температуре и давлении.
Исследования показали, что при окислении образуется карбонат кальция, одновременно выполняющий роль среды для кристаллизации алмазов и источника углерода. Также российские ученые установили, что алмазы могут сформироваться и при более низкой температуре, чем они предполагали ранее.
В условиях восстановления алмаз может кристаллизоваться в расплаве карбонатов железа, чем и объясняется возникновение карбонатных включений. Но если в реакцию добавить немного изотопа углерода 13, то количество азотных включений в алмазе значительно сократится.
Российские ученые видят секрет этого эффекта в окислительно-восстановительной фазе формирования. Так, непосредственно во время этой фазы восстановитель начинает отдавать свои электроны и окисляться, а окислитель начинает присоединять эти электроны и восстанавливаться. При любой окислительно-восстановительной реакции ученые наблюдали единство двух противоположных превращений.
Структура алмаза сильно зависит от примесей, основную роль в которых играет кремний, азот, бор и алюминий. Концентрация азота выше всего – иногда его количество в минерале достигает 0,23%. Азот встречается и в виде пара атомов, и виде одиночных атомов.
Popularity: 5%
Отправить комментарий