Чому там діаманти всіх кольорів
Жан Луї Віньєрес, Університет Лотарингії
Наступний місяць - День матері, а що, якщо ти подаруєш діамант? Для тих, для кого ціна може стати бар’єром, ви маєте природний метод. Просто потрібно буде розраховувати з глибинами пластів від 250 до 400 км та від 600 до 800 км за реакцією між карбонатами та залізом в океанічній корі.
Залишається з'ясувати, чому ці два інтервали тренувань і особливо те, що відповідає найглибшій зоні, яка представляє лише кілька відсотків алмазів, які ми зустрічаємо. На це питання намагалися відповісти дослідники Мічиганського університету, дослідивши умови температури та тиску в мантії Землі. Дійсно, існує зона зменшення видобутку, а точніше швидкості росту алмазів між 400 і 600 км через зміни виробництва в залежності від температури та тиску.
Чудові домішки
Тут також надходять домішки, які кристалізуються в алмазній сітці (гранати або еклогіти, мінерали високого тиску). Проблема в тому, що ці домішки також є причиною руйнування алмазів, оскільки вони швидко піднімаються на поверхню.
Потім ми повинні звернутися до торговців алмазами і, зокрема, до компанії De Beers, які класифікували камені відповідно до чотирьох знаків «С» зрізу (розмір), кольору (кольору), чистоти (чистоти) та карата (ваги). Саме це робить якість, і перш за все цінність каменю. Розмір і вага є функцією вміння різака та оригінальної форми каменю. З іншого боку, його чистота частково визначає його колір. Ось як чистий алмаз взагалі білий або злегка коричневий. Це стосується навіть шоколадних діамантів з високим рівнем домішок нікелю меншої вартості. У жовтуватих діамантах кілька атомів азоту замінюють вуглецеві. Їх легко ідентифікувати за цією великою кількістю нікелю. Дефекти укладання кристалів або їх штучне опромінення призводять до подібних ефектів.
Вважається, що рожеві та червоні діаманти зазнавали незвичного тиску під час формування та сходження, але їхнє походження все ще суперечливе. З іншого боку, сині діаманти мають включення бору, що надає цей колір. Вони часто є камінням глибокого походження (понад 400 км), отже, вони зустрічаються лише на деяких шахтах. І перш за все, їх рідкість, яка робить їх такими дорогими. Тоді виникає питання про походження цього бору, який зазвичай зустрічається на меншій глибині. Це буде бор, включений в серпантини, зелені гірські породи, захоплені під час знищення кори, як ми знаходимо в Альпах.
Зроби свій діамант
Ми знаємо, як легко відтворити умови утворення цих діамантів, вибравши кольори на ваш вибір, з пристроїв з дуже високим тиском і дуже високою температурою. Так само їх виявлення також досить легко, що робить половину ціни на промислові алмази важливим критерієм.
Тож ці дослідники з Мічигану відтворили температурно-тискові умови піддувної плити зі швидкістю поховання 1–10 см/рік або 1–10 мкм/год. І справді швидкість реакції, в результаті якої утворюється алмаз, зменшується з 16 ГПа (приблизно 400 км), щоб стати нижчою порівняно зі збільшенням тиску, пов'язаного з похованням плити.
Це пояснює неспостереження алмазів понад 400 км. То чому другий крок підготовки з 14 ГПа? Тому що плита не заглиблюється. Він накопичується близько 650 км і застоюється на цих глибинах (і тиску). В результаті цього застою швидкість реакції дозволяє алмазам знову рости, утворюючи (рідкісні) глибокі алмази, що походять з 600-800 км. Досить було почекати; це драма модерна.
Тож, чи варто було купувати шахту «Прем’єр» (колишня Куллінан), приблизно в 40 км на схід від Преторії? Ця шахта забезпечила не тільки знамениті блакитні діаманти, але і більше чверті відомих діамантів понад 400 карат (80 г). Кулінан 1, колись вирізаний, із 76 гранями, замість звичайних 58, все ще становить 530,20 карат (і так 106 г). Це правда, що тим, хто шукає схуднення, краще зважуватися без кілець.
Окрім цієї декоративної функції, діаманти є безпосередніми свідками глибин землі. Включення, або мінеральні, або рідинні, важливі для функціонування мантії. Перш за все, ці включення можуть бути синхронними з генезисом алмазів, але не обов’язково одного віку. Ця інформація природно важлива для найглибших каменів. Конкретна категорія називається CLIPPIR (бідна на включення, чиста, неправильної форми та розсмоктується).
Як випливає з назви (мало), вони походять із шахти Куллінан у Лесото. Включення містять залізо, нікель, вуглець і сірку, а також плівки метану і водню. Важливо, що деякі, навіть рідкіші, містять мінерал, який називається перовскіт (CaSiO3), мінерал, який шукають, але його рідко можна побачити в природних умовах. Це означало б переробку кори до нижньої мантії. Ці включення також повідомляють про стан ранньої атмосфери Землі через їх ізотопний склад. Як нічого, ми ніколи не повинні впадати у відчай від корисності діамантів, до того ж вони вічні.
Жан Луї Віньєрес
Жан Луї Віньєрес не працює, не консультує, не володіє акціями, не отримує коштів від організації, яка могла б отримати вигоду з цієї статті, і не заявив про свою приналежність крім своєї дослідницької організації.
Університет Лотарингії забезпечує фінансування як член-засновник La Conversation FR.