Российские ученые открыли новый минерал: он прятался в алмазе
Семейство удивительных минералов позволяет хоть через щелочку, но заглянуть в неописуемо глубокие недра.
Фото: EAST NEWS.
Ученые из Института геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского РАН (ГЕОХИ РАН) обнаружили новый минерал, исследуя бразильские алмазы. Только что Комиссия по новым минералам Международного минералогического общества утвердила его название - бернвудит, сообщили в Минобрнауки России. Что это за минерал, и почему он так важен для исследователей - в материале KP.RU.
ЭКСПЕРИМЕНТЫ С МИНЕРАЛАМИ
Названия минералам часто дают в честь выдающихся ученых, и здесь именно такой случай. В слове «бернвудит» «зашифровано» имя британского исследователя Берни Вуда.
Берни Вуд был первым, кто привнес в минералогию экспериментальные методы. Казалось бы, при чём тут эксперимент, если открытия совершают бородатые люди с молотками и рюкзаками для образцов? Но все давно не так (точнее, не только так). Чтобы распознать новый минерал, который часто представлен микроскопическими частицами, нужна современнейшая техника. И открытия порой совершаются не в поле, а в лаборатории, при работе с найденными давным-давно образцами.
Но еще интереснее получить новый минерал в лаборатории с нуля, подвергая известные минералы высоким температурам и давлениям. А потом обнаружить точно такой же «камешек» в природе. Именно такие методы развивал Берни Вуд, и именно такая история случилась с бернвудитом.
ИЗ ГЛУБИНЫ
Вот уже несколько лет ученые из ГЕОХИ РАН вместе с коллегами из США и Германии исследуют алмазы, добытые в Бразилии, в районе Жуина. Неизвестный минерал прятался в виде включения в самом алмазе. Тот случай, когда «нечистота» алмаза, расстроившая бы ювелира, оказывается бесценной для науки. Потребовалось время, чтобы убедиться в выводах, и вот итог — признание Международного минералогического общества.
Новый минерал состоит из кальция, титана, алюминия, кремния и кислорода. Поразительно, но к чему-то такому ученые уже были готовы. Ведь ранее в лаборатории был искусственно получен такой минерал. Для этого вещество подвергли колоссальному давлению и лишили кислорода. По сути, воспроизвели условия на глубине 350-650 километров. Это уже не земная кора, это мантия, промежуточный слой между корой и ядром.
Стало понятно, что и бернвудит образовался примерно на тех же глубинах, а именно: в переходной зоне между нижней и верхней мантией Земли. Предполагается, что в глубинной мантии много кальция, так что и кальций в составе бернвудита - оттуда. Затем, когда вещество поднималось наверх, на глубине примерно 250-350 километров оно обогатилось алюминием и титаном.
Вот уже несколько лет ученые из ГЕОХИ РАН вместе с коллегами из США и Германии исследуют алмазы, добытые в Бразилии
Фото: EAST NEWS.
ВЕСТНИК ИЗ БЕЗДНЫ
Мы не можем непосредственно «потрогать» мантию Земли, и никогда не видели «живого» вещества оттуда. Мантия начинается с глубин примерно 30-50 километров (под океанами она подходит поближе). Это значит, что даже знаменитая Кольская сверхглубокая скважина (12,2 километра) лишь «царапнула» земную кору, но до мантии не добралась.
О мантии мы судим по косвенным данным. В основном это прохождение сейсмических волн. Как оптические волны меняются, когда преломляются в стекле, так и сейсмические волны (от взрывов, землетрясений, ударов метеоритов) искажаются, следуя по земным глубинам. Собственно, вся реконструкция земных недр: верхняя и нижняя мантия, железное ядро - получена почти исключительно из наблюдений сейсмических волн.
Но семейство удивительных минералов (бернвудит - один из них) позволяет хоть через щелочку, но заглянуть в неописуемо глубокие недра. Бернвудит (а также его «товарищи» - бриджманит, дейвмаоит, ферропериклаз, мэйджорит) образуются прямо там, затем оказываются внутри алмазов, и вместе с ними поднимаются наверх. Алмаз как капсула, «запечатавшая» минерал: мы уверены, что он не исказился, не «испортился» по дороге.
Человечество скорее построит город на Луне, чем проникнет в мантию: пока для такого подвига даже наметок нет. Давление на тамошних глубинах превышает атмосферное в 150-250 тысяч раз (для сравнения, в Марианской впадине - лишь в тысячу раз). Температура едва не достигает 2 тысяч градусов. Привычные кристаллические решетки минералов сломаны, и образована особая сущность, которую геологи зовут перовскит. Если бы мы каким-то образом достали живое вещество мантии, то с удивлением обнаружили бы, что оно текучее, как очень густая смола. Под нашими ногами - далеко не твердь!
- Изучение этих редчайших минералов имеет очень большое значение для понимания внутреннего строения, состава и свойств глубинной Земли вплоть до земного ядра. За последние годы российские учёные внесли большой вклад в изучение состава наиболее глубинных зон Земли. Это уже второй (после эллинаита) минерал из сублитосферы, открытый в России при участии учёных ГЕОХИ РАН, - говорит доктор геолого-минералогических наук, член-корреспондент РАН Феликс Каминский.
Читайте также:
Сокровище эпохи динозавров: в России впервые нашли жемчужину, которой 90 миллионов лет