Ученые из лаборатории геохимии углерода имени Э. М. Галимова Института геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского РАН совершили важное открытие, изучая алмаз, рожденный в условиях колоссальных давления и температуры на глубине в сотни километров. Как сообщает пресс-служба Минобрнауки РФ, внутри него был идентифицирован редчайший минерал брэдлиит с формулой Na3Mg (PO4)(CO3). До сих пор этот фосфорсодержащий карбонат не встречался в образцах из земной мантии. Его обнаружение стало доказательством того, что в глубинах Земли присутствуют фосфорсодержащие карбонатные флюиды. Именно эти флюиды играют ключевую роль в преобразовании горных пород и являются одной из движущих сил формирования самих алмазов, выступая в качестве глубинного растворителя.
Если карбонатные минералы, такие как кальцит или доломит, хорошо известны в составе осадочных пород, формирующихся на поверхности, то их глубинные аналоги изучены гораздо хуже. Находка брэдлиита указывает на то, что он является частью целой глубинной карбонатитовой ассоциации, в состав которой входят различные карбонаты, а также минералы хлора, фтора и фосфора. Это открытие кардинально меняет научную парадигму. Ранее считалось, что минералообразование в мантии Земли в основном производит силикаты, оксиды и рудные минералы. Теперь же становится ясно, что так называемые легкие и редкие элементы, такие как фосфор, углерод и натрий, играют в этих процессах гораздо более значительную роль, чем предполагалось.
Кроме того, в рамках данного исследования ученым впервые в мире удалось установить точную кристаллическую структуру брэдлиита. Для этого авторы работы применили комплекс самых современных аналитических методов, включая электронную микроскопию и дифракцию. Особую роль сыграло трехмерное пространственное моделирование, которое позволило провести углубленный анализ результатов и с высокой точностью реконструировать строение минерала.
Как прокомментировал один из авторов исследования, член-корреспондент РАН Феликс Каминский, их работа наглядно показала, что брэдлиит является стабильным в очень широком диапазоне давлений и температур. Это означает, что он может кристаллизоваться непосредственно из первичного глубинного расплава, а не является продуктом вторичных изменений. Эти исследования позволяют по-новому взглянуть на процессы глубинного минералообразования, на участие в них «легких» и редких элементов.
Ранее Наука Mail рассказывала, что изучены промышленно важные свойства природного фосфида.
.
