Карбонадо — необычная разновидность алмаза, отличающаяся черным цветом и микрополикристаллической структурой. Впервые он был обнаружен в Бразилии в 1840 году, а позже его месторождения нашли в Венесуэле и Центральноафриканской Республике. Несмотря на отсутствие ювелирной ценности, карбонадо обладает исключительными абразивными свойствами, что делает его незаменимым в промышленности. Однако до сих пор его происхождение оставалось предметом научных споров.
Главный научный сотрудник Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН Валентин Афанасьев вместе с коллегами из нескольких научных центров России предложил новую гипотезу, которая может стать ключом к разгадке тайны карбонадо. Ученые обратили внимание на две важные особенности этого минерала: угловатую форму обломков и следы окатанности, что указывает на его древнее происхождение и длительное воздействие природных процессов.
Все образцы карбонадо представляют собой угловатые обломки, напоминающие щебень, но при этом они окатаны, как морская галька. Это говорит о том, что минерал подвергался воздействию высокодинамичной среды, вероятно, в прибрежно-морских условиях, и его возраст значительно больше, чем предполагалось ранее.
Исследователи выдвинули гипотезу, согласно которой карбонадо мог образоваться из крупного углеродного тела, погрузившегося глубоко в мантию Земли. Под действием высокого давления и температуры углерод кристаллизовался в алмаз, а затем тектонические процессы вынесли эту породу на поверхность. Со временем она разрушилась, образовав россыпи карбонадо.
Наиболее вероятным кандидатом на роль исходного материала ученые считают шунгит — древнюю углеродную породу, которая сформировалась почти два миллиарда лет назад из отложений биомассы в морских бассейнах. Сегодня крупные залежи шунгита сохранились только в Карелии, но в прошлом он мог быть распространен гораздо шире.
Для проверки своей гипотезы ученые провели эксперимент: в лабораторных условиях они синтезировали алмаз из шунгита, используя аппараты высокого давления. Результат подтвердил их предположения — алмаз действительно был получен.
Еще одним важным выводом исследования стало подтверждение эндемичности карбонадо. Его месторождения сосредоточены в Центральной Африке, Бразилии и Венесуэле — регионах, которые когда-то входили в состав суперконтинента Гондваны. Это объясняет, почему минерал встречается только в этих районах. Однако ученые не исключают, что новые залежи карбонадо могут быть обнаружены в других частях планеты, скрытые под толщей земных пород.
Ранее ученые Института неорганической химии Сибирского отделения Российской академии наук создали на поверхности алмаза проводящий слой из графена.
