Исследователи обнаруживают наноалмазы в образцах океанических пород

Исследователи обнаруживают наноалмазы в образцах океанических пород

Согласно статье, опубликованной в журнале Geochemical Perspectives Letters геологические процессы с низким давлением и температурой, происходящие на Земле, могут способствовать образованию природных алмазов.

Флюидные включения внутри оливина содержат наноалмазы, помимо серпентина, магнетита, металлического кремния и чистого метана. Изображение предоставлено: Университет Барселоны.

Исследование подтверждает недавно открытый механизм, который далек от традиционного в отношении образования алмазов при чрезвычайно высоких давлениях. В исследовании участвовали специалисты Группы исследования минеральных ресурсов факультета наук о Земле Барселонского университета (UB).

В исследованиях участвовали и специалисты Института нанонауки и нанотехнологий UB (IN2UB), Университета Гранады (UGR), Андалузского института наук о Земле (IACT), Института керамики и стекла (CSIC). ) и Национальный автономный университет Мексики (UNAM).

Исследование было выполнено в рамках докторской диссертации, выполненной Нуриа Пухоль-Сола (UB), исследователем и первым автором исследования, под руководством ученых Хоакина А. Проенца из UB и Антонио Гарсиа-Каско из UGR. .

Алмаз: самый прочный из всех минералов

Алмаз (от греческого слова Adamas что означает «непобедимый») – символ богатства и роскоши. Это самый бесценный драгоценный камень и самый прочный минерал (его ценность 10 по шкале Мооса).

Алмаз состоит из химически чистого углерода, и согласно классической гипотезе этот минерал кристаллизует кубическую систему в условиях очень высокого давления на значительных глубинах мантии Земли.

Впервые исследование подтвердило, что природные алмазы образуются под низким давлением в океанических породах, присутствующих в офиолитическом массиве Моа-Баракоа на Кубе. Эта важная геологическая структура расположена в северо-восточной части острова и образована типичными породами океанической литосферы, то есть офиолитами.

Такие океанические породы появились на континентальной окраине Северной Америки во время столкновения Карибской океанической островной дуги, которое произошло между 40 и 70 миллионами лет назад.

« Во время своего формирования на бездонном морском дне в меловой период – около 120 миллионов лет назад – эти океанические породы претерпели минеральные изменения из-за инфильтрации морской воды, процесс, который привел к небольшим флюидным включениям внутри оливин, наиболее распространенный минерал в этом виде горных пород », – заявил Проенза, член Отделения минералогии, петрологии и прикладной геологии UB, и Гарсия-Каско из Отделения минералогии и петрологии UGR.

Проенца также является главным исследователем проекта, в котором была опубликована последняя статья.

Эти жидкие включения содержат наноалмазы размером около 200 и 300 нанометров, помимо серпентина, магнетита, металлического кремния и чистого метана. Все эти материалы образовались при низком давлении (<200 МПа) и температуре (<350 ºC) во время изменения оливина, содержащего флюидные включения .

Исследователи исследования

« Таким образом, это первое описание офиолитового алмаза, образовавшегося при низком давлении и температуре, образование которого в естественных процессах не вызывает никаких сомнений », – подчеркнули ученые.

Алмазы, образовавшиеся при низком давлении и температуре

Следует помнить, что еще в 2019 году исследователи опубликовали первоначальное описание развития офиолитовых алмазов в условиях низкого давления (геология) – исследовательскую работу, выполненную в рамках докторской диссертации Джулии Фарре де Пабло. исследователь UB, под руководством Проенца и профессора UGR Хосе Марии Гонсалеса Хименеса. Члены международного научного сообщества активно обсуждают это исследование.

В статье, опубликованной в Geochemical Perspectives Letters – журнале Европейской ассоциации геохимии, – специалисты обнаружили наноалмазы в крошечных жидких включениях на поверхности образца. Они использовали конфокальные рамановские карты и сфокусированные ионные пучки (FIB) вместе с просвечивающей электронной микроскопией (FIB-TEM) для проведения исследования.

Это позволило исследователям подтвердить наличие алмаза под поверхностью образца и, таким образом, проявление природного алмаза в условиях низкого давления в эксгумированных океанических породах.

Научно-технические центры UB (CCiTUB) участвовали в этой исследовательской работе, среди прочих инфраструктур, поддерживающих нацию.

В этом примере исследовательская работа сфокусировала свое обсуждение на обоснованности определенных геодинамических моделей, которые – на основе существования офиолитовых алмазов – указывают на циркуляцию в мантии, а также на крупномасштабную переработку литосферы.

Например, предполагалось, что офиолитовый алмаз отражает прохождение офиолитовых пород через мантию глубин Земли до переходной области (глубина от 210 до 660 км), а затем оседает в типичный офиолит, который образуется при низких давление (глубина около 10 км).

Эксперты полагают, что в этой геологической системе низкая степень окисления объясняет развитие наноалмазов, а не графита, что можно было бы ожидать в химических и физических условиях образования флюидных включений.

Исследование получило финансовую поддержку от бывшего Министерства экономики и конкурентоспособности (MINECO), Программы Рамона-и-Кахала и Европейского фонда регионального развития ЕС (ERDF).

Ссылка на журнал:

Пухоль-Сола, Н., и др. . (2020) Алмаз образуется во время серпентинизации океанической литосферы под низким давлением. Geochemical Perspectives Letters . doi.org/10.7185/geochemlet.2029.

Источник: https://www.ub.edu/web/portal/en/[19459008visible

Source link