Черные пористые алмазы, известные как карбонадо, добывают в Бразилии и Центральной Африке, но их происхождение оставалось загадкой десятилетиями. В отличие от прозрачных ювелирных кристаллов, карбонадо пронизаны крошечными пустотами и вкраплениями минералов, а поверхность блестит, как стекло. Одни считали их космическими пришельцами — продуктами удара извне. Теперь исследование, опубликованное в Gondwana Research, предлагает иную картину.
Команда исследователей изучила образцы из формации Томбадор в Бразилии. Ученые просканировали камни рентгеном, исследовали углерод и изучили зерна под электронным микроскопом. Стекловидная поверхность долго казалась следом удара, похожим на оплавленную корку метеорита. Но анализ показал: кристаллы алмаза проходят сквозь поверхность, а структур, связанных с ударом, нет. Поверх камней обнаружился тонкий слой анатаза — минерала из диоксида титана, а под ним сохранились кристаллы алмаза. «Образование стекловидной поверхности должно было произойти после осаждения этого минерала», — предполагает руководитель исследования Аттила Демени.
Значит, блеск — не свидетельство удара, а результат более позднего растворения жидкостями, сгладившими поверхности камня и покрытия. Изотопный анализ показал, что в большинстве образцов соотношение форм углерода напоминает материал, оставшийся после древних живых организмов. В одном камне результат оказался промежуточным между типичным карбонадо и алмазами из глубин Земли — возможно, углерод пришел из нескольких источников.
Но как органика с поверхности достигла глубин, где давление превращает углерод в алмаз? По версии Демени, единственный возможный вариант — субдукция, которая должна была происходить очень быстро, иначе поры в алмазе исчезли бы. Причиной могло стать крупное столкновение: Земля подвергалась бомбардировке телами размером 100–200 км, способной вызвать стремительное погружение коры в мантию. Там органический углерод под давлением превратился в алмаз, а позже магма вынесла обломки на поверхность, где минералы заполнили поры, а флюиды сгладили поверхность.
Исследователи не нашли конкретного удара, связанного с карбонадо, и не обнаружили минерал, однозначно указывающий на попадание материала коры в мантию до образования алмазов. Но гипотеза связывает воедино поры, изломанную структуру, органический углерод и заполненные минералами пустоты — особенности, которые прежние теории объяснить не могли.
Ранее Наука Mail рассказывала, что ученые создали новый пористый алмаз.