Внутри алмаза обнаружен иноземный минерал с необычным составом

В южноафриканском алмазе обнаружен загадочный минерал из мантии Земли. Ученые подсчитали, что он образовался на глубине 170 километров под поверхностью нашей планеты. Это вещество поможет выявить необычные химические реакции, происходящие в глубине мантии.

Внутренняя часть Земли делится на три слоя: это кора, которая является самым внешним слоем Земли; мантия , лежащая между земной корой и ядром и разделенная на верхнюю и нижнюю мантию; ядро — самая глубокая зона Земли, которая разделена на внешнее и внутреннее ядро.

Толщина всей мантии составляет около 2900 км, что затрудняет изучение самых нижних областей слоя. Сильное давление и жара в верхней мантии превращают залежи углерода в алмазы; породы удерживают в своих структурах другие мантийные минералы и могут быть выброшены на поверхность планеты подземными извержениями вулканов. Анализируя минеральные включения в алмазах, ученые могут больше узнать про химические процессы, происходящие глубоко под земной корой. 

Минерал был найден в Южной Африке в руднике, который называют трубкой «Коффифонтейн» — он расположен в 90 км к юго-востоку от Кимберли.

Рудник Коффифонтейн, где был найден необычный минерал. Изображение: Dillon Marsh

В руднике алмазы усеивали темную магматическую породу, выстилающую трубу. Как правило, алмазы могут содержат крошечные частицы других минералов, которые залегают на огромной глубине под поверхностью Земли. Внутри одного из алмазов ученые и обнаружили темно-зеленый непрозрачный минерал, который, по их оценкам, зародился на глубине примерно 170 км под землей. Минерал выглядит, как темно-зеленое пятно толщиной с человеческий волос. 

Исследователи назвали минерал гольдшмидтитом в честь норвежского ученого Виктора Морица Гольдшмидта. который считается основателем геохимии. Он был пионером в исследовании кристаллохимии перовскита, а она аналогична кристаллохимии нового минерала. 

Новый минерал имеет любопытный химический состав. Он получил название гольдшмидтит в честь основателя современной геохимии Виктора Морица Гольдшмидта. Изображение: Nicole Meyer/University of Alberta

Однако для мантийного минерала гольдшмидтит имеет своеобразный и химический состав — на данный момент он досконально изучен и зафксирован. Изначально данные о находке были опубликованы в журнале American Mineralogist.

В частности, гольдшмидтит содержит высокие концентрации ниобия, калия и редкоземельных элементов лантана и церия, тогда как в мантии преобладают другие элементы, такие как магний и железо. Чтобы калий и ниобий составляли основную часть этого минерала, они должны были образоваться в результате необычных процессов, которые и сконцентрировали эти необычные элементы внутри минерала.

На сегодняшний день гольдшмидтит считается новым минералом группы перовскита с формулой (K,REE,Sr)(Nb,Cr)O3. Уже сейчас можно утверждать, что новый минерал дает геохимикам представление о флюидных процессах, которые влияют на глубокие корни континентов во время образования алмазов.