Самый древний из изученных алмазов обнаружен в Якутии
«Большая часть исходного вещества для планет земной группы — хондриты, сравнимые с базальтами по плотности, но отличающиеся по химическому составу, — рассказывает научный руководитель Института геологии и минералогии имени В. С. Соболева СО РАН академик Николай Похиленко. — Частичное плавление исходного вещества Земли давало расплавы, вначале коматиитового, а затем базальтового состава. Они поднимались на поверхность планеты и, затвердевая, формировали ее кору, а тугоплавкие остатки ультраосновного состава наращивали мощность литосферной мантии снизу».
В какой-то момент — примерно 3,6 миллиарда лет назад — этой мощности стало достаточно для того, чтобы обеспечить необходимые для образования алмазов температуру и давление. Кристаллы формировались вследствие процессов декарбонизации просачивающихся низковязких карбонатитовых расплавов сквозь тугоплавкие истощенные перидотиты уже в значительно остывшей литосфере — датируются такое алмазы возрастом примерно в 3,2—2,5 миллиардов лет. Однако, как оказалось, это еще не самые древние представители. К ученым из Института геологии и минералогии СО РАН и Новосибирского государственного университета попал один из образцов породы якутской кимберлитовой трубки Удачной в Якутии — и именно в нем оказалась уникальная находка.
Наиболее распространенными породами, выносящими алмазы из глубин литосферной мантии на земную поверхность, являются кимберлиты. Обнаруженный же кристаллик алмаза размером около 0,3 миллиметра был обнаружен в зерне оливина, которым оказался захвачен из тугоплавких ультраосновных пород. Это событие произошло, судя по всему, в начале истории формирования литосферной мантии, задолго до того, как перидотиты остыли настолько, чтобы при взаимодействии с карбонатитовым расплавом стать алмазоносной породой. Возраст сингенетического, то есть образовавшегося одновременно с ним включения сульфида оценивается приблизительно в 3,6 миллиарда лет.
Другой вывод ученых заключается в том, что кристаллизация обнаруженного алмазного включения в зерне оливина должна была происходить либо из силикатного расплава, обогащенного карбонатным компонентом (углеродсодержащий флюид), либо из сульфидного расплава с растворенным углеродом (расплав Fe-Ni-Cu-Co-S-C). Однако пока невозможно точно сказать, какой из сценариев имел место в данном случае.
«В целом эта находка и ее изучение подтвердили ранее умозрительные предположения о времени и параметрах формирования нижних горизонтов литосферы, достигающих значений давлений и температур области стабильности алмаза, и, соответственно, периоде появления в них самых первых на планете алмазов, — подытожил Николай Похиленко. — Кристалл из Удачной на сегодня, видимо, древнейший на Земле: по крайней мере, среди тех, что держал в руках и изучил человек. Мы также показали, что условия образования алмазов в ту эпоху значительно отличались от характеристик более поздних процессов формирования основной массы добываемых кристаллов. Изменились как среда, так и диапазон температур и давлений, а соответственно, глубин образования более поздних алмазов в более мощной и остывшей литосфере».