Теперь понятно, почему алмазы не всегда прозрачные

Российским учёным удалось открыть тайну появления алмазов. Как известно, этот процесс происходит в так называемой зоне субдукции, то есть там где земная кора начинает погружаться в мантию. Именно такие условия удалось смоделировать группе исследователей, благодаря чему стало известно, что влияет на содержание примесей в алмазах, соответственно формируя их стоимость.

По своему строению – алмаз, это кристаллическая модификация чистого углерода. Минерал обладает наибольшей твёрдостью из всех известных веществ на планете, но в то же время и не меньшей хрупкостью, а в дополнение ко всему ещё и самой большой теплопроводностью. Именно эти качества желают его таким чрезвычайно востребованным в промышленности материалом, используемым для изготовления режущего инструмента, в производстве квантовых компьютеров и атомной промышленности. Помимо этого, чрезвычайно высокие эстетические качества, делают ограненный алмаз одним из самых желанных камней, почему собственно большая часть добываемого минерала используется именно в ювелирном производстве.

Структура алмаза зависит от нахождения в ней примесей, хотя по отношению к общей массе камня их количество не такое уж и большое. Чаще всего здесь можно встретить азот, алюминий, кремний, бор. В некоторых случаях содержание азота может доходить до 0, 23% и он может присутствовать в виде отдельных атомов или в связке из нескольких частиц. Именно содержание этого газа влияет на прозрачность тела алмаза и на его люминесцентные свойства, способность играть красками в лучах света.

Уже многие исследователи согласились с мнением, что большая часть минерала произошла в мантии планеты. Процесс образования алмазов происходит в условиях движения земной коры, которое в свою очередь влияет и очень существенно на геохимический цикл углерода, представляющего собой комплекс процессов, обеспечивающих перенос углерода между геохимическими резервуарами. До сих пор, именно механизм субдукции оставался неясным.

Сотрудники Новосибирского государственного университета, провели несколько экспериментов, с целью смоделировать ситуацию, когда земная кора насыщенная карбонатом сдвигается в сторону мантии насыщенной металлами. В процессе моделирования стало возможным изучить взаимодействие между карбонатами кальция, магния, а также железа в разных температурных условиях и при различном давлении. Удалось выяснить, что в условиях окислительной реакции, получается расплав карбоната кальция, одновременно являющегося и средой, где кристаллизируются алмазы.

В условиях восстановительной реакции происходит кристаллизация алмазов в расплаве карбоната железа, из-за чего камни и приобретают различные включения. Удалось также выяснить закономерность – когда в процессе участвует малое количество изотопов углерода 13, то и азотных включений будет немного, также эта формула имеет и обратную силу.

Одной из наиболее возможных причин, способствующих такому образованию, по мнению учёных, является именно окислительно-восстановительная фаза формирования. Восстановитель, отдавая электроны окисляется, а окислитель присоединяет их к себе, тем самым восстанавливаясь.