Как возникают алмазы

Каждый год из кимберлитовых трубок добывают 25 тонн технических и ювелирных алмазов на общую стоимость примерно 12 миллиардов долларов. Десятки миллионов людей связали свои жизни с алмазами: занимаются их поиском, добычей, обработкой, продажей. Алмазы могут быть использованы не только, чтобы удовлетворить тщеславие и тягу к дорогим безделушкам.

Использование алмазного инструмента более чем в 2 раза повышает экономический потенциал любой страны. Но вот как образуются алмазы в природе, никто точно не знает до сих пор. Есть мнение, что алмазы кристаллизовались в мантии, а кимберлитовые трубки выносят их на поверхность планеты. Но хоть версия и общепринятая, в ней неясно все: механизм образования, принцип размещения на Земле алмазоносных пород, причины, по которым они возникают.

Про алмазы написаны тысячи статей. Но они не дают ответа на то почему кимберлиты находят только на "платформах", то есть самых стабильных и мощных участках земной коры? Какие такие чудовищные силы заставили тяжелую породу мантии нарушая закон Архимеда, рвануть вверх и пробить, словно бронебойный снаряд огромной силы, 40 километров легкой породы - базальта, гранита и прочих осадочных пород. И вообще почему кимберлит прокалывает мощную земную кору в платформах, а не тонкую кору в океане или в переходной зоне на границе континентов и океанов, где есть много вулканов.

Другая загадка - удивительная форма самих киберлитовых трубок. Они больше похожи на "бокалы для шампанского", конус на тонкой ножке, который уходит в глубину планеты. Геологи зовут их "трубками взрыва". Но ведь взрывы формируют сферы, а тут конусы. Почему – неизвестно.

Еще одна загадка – необычная форма зерен минералов в кимберлитах. Минерал, кристаллизовавшийся из расплавленной магмы, всегда образует хорошо ограненный кристалл. К таким минералам относят апатит, гранат, циркон, оливин, ильменит. Их находят и в кимберлитах, но здесь они всегда не имеют кристаллических граней, их зерна округлые и по форме похожи на окатанную гальку. Геологи объясняют эту загадку тем, что минералы оплавлялись раскаленной магмой. Но плавление приводит превращению минерала в аморфное стекло без кристаллической структуры. А вот в этих округлых зернах таких следов "остеклования" и потери структуры найти не удалось.

Зато есть множество кристаллов алмазов с острыми ребрами, которыми так хорошо резать стекло. И эти кристаллы были вынесены с огромной глубины и
почему-то сохранились, хотя они хрупкие, имеют множество внутренних напряжений и способны легко раскалываться по некоторым плоскостям.
То есть алмаз свою структуру сохраняет, а кристаллы граната, циркона, апатита и других минералов почему то своих граней лишаются. Почему пока непонятно. Ученые предлагают свои решения, но пока точного ответа нет.

Есть предложение рассматривать кимберлитовые трубки в качестве следов, оставшихся после "прокола" литосферы поднимавшимися из глубин мантии огромными пузырями газа.

Пузырь мантийного газа пробил себе тонкий выход через твердую кристаллическую породы фундамента платформы, а потом сформировал расширение в поверхностных более мягких осадочных породах. Глубинный газ раздвинул их огромным давлением в десятки тысяч атмосфер, передавшимся из мантии в верхнюю часть коры по тонкой трубке "прокола" аналогично тому, как передают давление по трубкам гидроприводов автомобилей.

То, что кимберлиты привязаны к платформам объясняется тем, что платформы - газонепроницаемые структуры, способствующие скоплению под ними рассеянных в породе мельчайших газовых пузырьков в более крупные пузыри имеющие водородно- метановый состав. При достижении критического объема такой пузырь начинает постепенно всплывать к поверхности планеты. Такая глубинная дегазация нашей планеты продолжается уже миллиарды лет, она наиболее активно проявляется в вулканических поясах, вокруг стабильных платформ.

Платформы напоминают на блюдца, плавающие в аквариуме, а со дна этого сооружения поднимаются пузырьки воздуха. Пузырьки будут обтекать блюдце, но часть газа скопится под дном.

Вулканы – что-то вроде действующих земных дымоходов. Они будут работать исправно, если путь газа не перекроет "заслонка". В истории Земли часто такой заслонкой становятся движущиеся платформы. Кора платформ очень мощная и у "горячей точки" не достает энергии, чтобы ее прожечь. Но этой энергии достаточно, чтобы расплавлять породы на глубине и собирать рассеянные микроскопические включения газов в более крупные пузыри, имеющие "критический" объем около кубического километра.

Сужение кимберлитовых трубок на большой глубине в тонкую "ножку" говорит о том, что вся огромная подъемная сила прикладывается к небольшой площади, создает эффект иглы, которая способна проколоть много километров горных пород. По небольшому каналу, имеющему длину 150-200 км, мантийный газовый пузырь пробивает себе дорогу вверх, пока не сможет внедриться в мягкие осадочные породы. В итоге осадочные породы раздвигаются, и формируют конус кимберлитовой трубки.

Ну а как возникают алмазы? Да во время пожара – изменение условий дл газа приводит к тому, что метан и водород резко окисляются. От того, сколько в газе оказалось углерода, кислорода и водорода зависит конечный результат. Причем алмазы возникают очень редко, реально от 3 до 5 процентов кимберлитовых трубок являются алмазоносными. Чересчур тонким должно быть соотношение газов. Иначе сгорит не только водород, но и углерод окислится до оксида СО или СО2 и тогда получится безрудный кимберлит, обладающий за счет оксида железа повышенной магнитностью.