By Мутні й жовтаві “волокнисті діаманти” для більшості ювелірів є надто неестетичними. Але науковці знають, що їхня кристалічна структура приховує цінну інформацію, вік якої сягає щонайменше мільярда років – пише Стефані Пейппас у журналі Scientific American.
Яаков Вайсс, дослідник із Єврейського університету в Єрусалимі, який спеціалізується на науках про Землю, разом зі співробітниками розкришив фрагменти волокнистих діамантів із Південної Африки, щоб видобути звідти рідину, що затрималася в невеликих “кишеньках”. Ця рідина, з якої колись творилися діаманти, зберігає унікальний запис про древні умови, що панували глибоко всередині Землі. Вона містить також уран і торій, які зазнають розпаду, утворюючи ізотоп гелію-4, і поступово витікають із кристалічної ґратки діаманта.
Однак ніхто точно не знав швидкості такого витікання, яка була б потрібною для окреслення віку діамантів і пізнання прихованої в них історії. Моделюючи цей розпад і кількість гелію-4, що може витекти за певний час, Вайсс і його колеги визначили широкі вікові межі цих мінералів. Потім вони виключили певні часові періоди з огляду на тектонічні й термічні умови в мантії та земній корі в місці утворення діамантів. Поєднання цих даних зрештою дало верхню межу часу витікання, яку науковці змогли застосувати для всіх досліджуваних ними волокнистих діамантів. Свої результати вони описали нещодавно у Nature Communications.
Група ідентифікувала три окремі періоди, кожен із яких збігався зі значними змінами на поверхні Землі. Було виявлено, що найстарішим діамантам від 750 млн до 2,6 млрд років; науковці звузили час їхнього виникнення до приблизно одного мільярда років тому, коли тектонічні сили спричинили нагромадження урвистих гір на території сьогоднішньої Південної Африки. Наступні за віком мінерали утворилися від 300 до 540 млн років тому під час виникнення гір Науклуфт у Намібії. Наймолодші діаманти походять із періоду поміж 85 і 118 млн років тому, якраз перед тим, коли підкірна ерупція винесла їх у напрямку верхньої земної кори.
Ба більше, рідина з найстаріших діамантів містила багато вуглецю, у молодших було чимало двоокису кремнію, а наймолодші діаманти вирізнялися високим засоленням. Це також може показувати суттєві геологічні зміни: наприклад, наймолодші рідини могли б походити з океанічної кори, увіпханої глибоко в Землю, коли океанічна плита занурилася під континентальну кору.
Жодна інша скеля чи мінерал із глибини Землі не дістається до поверхні з такими незначними внутрішніми змінами, як діамант, каже С’юзетт Тіммерман, учена з Університету Альберти, яка займається науками про Землю й не брала участі в дослідженнях. Тому ці рідини уможливлюють рідкісний, безпосередній погляд у глибину літосфери (кори) і верхньої мантії Землі. “Хай що там усередині – це фактично є капсулою часу”, – каже Тіммерман.
Науковці планують дослідити діаманти з інших регіонів під кутом таких кореляцій. “Ми змушені будемо задуматись, що це точно говорить про еволюцію мантії й літосфери”, – заявляє Вайсс.
