Невероятная геологическая история, или алмазы, которых нет

​На камчатском вулкане Толбачик, а также в горах Тибета, Полярного Урала, Албании, Турции обнаружили странные алмазы — по всем своим параметрам они похожи на синтетические, однако были найдены в настоящих горных породах.

За последние десять лет об этом удивительном природном явлении было написано множество научных работ, но совсем недавно ученые Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН выяснили: необычные алмазы действительно искусственные и были занесены в пробы в результате деятельности человека.

Ученых останавливало знание, что алмазов, которые связаны именно с происхождением обычных вулканов, практически не бывает. Эти минералы образуются при высоких давлениях и температурах, соответствующих глубине порядка 200 километров. Однако под вулканами Камчатки таких условий нет. Там есть магматические камеры, расположенные на глубине 20—40 км или даже меньше, и любое вещество, которое поступает снизу, не может миновать их. Если алмаз попадет в такую камеру, то он растворится буквально за несколько часов. То же самое на поверхности: когда алмаз попадет в базальтовую лаву, в течение часа-двух он исчезнет. «Бывает, что лава прорывается через породы, содержащие алмазы. В этих случаях какие-то редкие находки можно ожидать, но такие алмазы по своим характеристикам будут существенно отличаться от синтетических», — говорит Константин Дмитриевич. 

 

Чтобы понять происхождение необычных толбачинских алмазов, ученые ИГМ СО РАН совместно с японскими коллегами из Токийского университета провели микроскопическое исследование их мельчайших включений, применяя три метода: рентгенофлуоресцентный анализ на ускорителе, масс-спектрометрический микроэлементный анализ с помощью лазерной абляции и просвечивающую электронную микроскопию. В результате было установлено: микровключения эти металлические, причем большинство из них соответствует составу Ni60Mn40 — классическому промышленному катализатору ПРГН-40 для синтетического роста алмазов, который производится в России, что доказывает их искусственное происхождение. 

 

«С этого момента история стала походить на детективную», — отмечает исследователь. После толбачинских алмазов он задумался об очень похожих на них алмазах, обнаруженных по всему миру в офиолитах. Офиолиты — это фрагменты океанических плит, которые сначала погружаются в глубь Земли, а потом в результате тектонических процессов выталкиваются обратно на поверхность, что оставляет на них следы высоких давлений, соответствующих глубине до 50 км (а иногда даже немного больше). Такие глубины являются недостаточными для образования алмазов, однако этот минерал в офиолитовых породах в последнее время находят регулярно. Особенно много научных работ про него сделано китайскими учеными. «Когда я познакомился с обширной литературой по алмазам в офиолитовых породах, то увидел, что по своим характеристикам они абсолютно похожи и на толбачинские, и на синтетические алмазы. У нас не было возможности самим изучить эти образцы, но китайские исследователи описали их очень скрупулезно, в том числе — определили состав микровключений в этих алмазах (то есть сделали почти то же самое, что мы для алмазов Толбачика), — рассказывает Константин Литасов. — Я обратил внимание, что во всех офиолитовых алмазах с Тибета, Урала, из Албании, Турции и других мест был почти одинаковый состав включений близкий к Ni70Mn25Сo5. Я просто проверил этот состав через Google Scholar. В поиске выпало более 50 статей об использовании катализатора абсолютно такого же состава для выращивания синтетических алмазов в Китае. Это снова свидетельствует о том, что необычные алмазы являются просто заражением проб». Результаты исследований приведены в статьях, опубликованных в журналах Gondwana Research, High Pressure Research и «Геология и геофизика». 

 

Установить ясность в происхождении «нового типа алмазов» важно не только потому, что с каждым годом о несуществующем природном явлении выходит всё больше и больше научных статей и строятся невероятные модели его происхождения, но и потому, что в Китае, например, на разработку «месторождений» этих алмазов уже выделены крупные грантовые средства. 

 

И всё-таки, каким образом синтетический алмаз мог попасть в пробу? Один из вариантов ответа — намеренный подлог. Однако, учитывая, какое количество ученых вовлечено в исследования этих минералов, и какой высокий научный авторитет имеют многие из них, этот вариант ученому рассматривать не хотелось бы. Скорее всего, искусственные минералы оказались в пробах случайно — они были занесены туда еще до отбора этих проб или во время исследования образцов. «Я считаю, что в случае алмазов из офиолитов может быть два источника такого загрязнения. Во-первых, эти алмазы найдены в основном на месторождениях, где идет открытая разработка хромитовых руд. При этом используются и буровые установки, и режущий инструмент, в состав которых входят синтетические алмазы. Но наиболее вероятно всё же загрязнение на фабрике, на том этапе, когда алмазы выделяют из пробы», — говорит Константин Литасов.

 

Помимо алмазов в офиолитах Тибета были найдены минералы корунд (Al2O3) и муассанит (SiC) с необычными сверхвосстановленными включениями, совершенно нехарактерными для земных условий, такими как трехвалентный оксид титана, карбиды и нитриды титана, карбиды кремния, очень редкие циркониевые минералы. Подобные же корунды обнаружили в вулканических породах горы Кармель в Израиле. «Мне пришла мысль: как алмаз, так и корунд, карбид кремния — это стандартные минералы для абразивных материалов (они используются в режущем и других инструментах). Я подумал, что надо обратить на них внимание, проверить, есть ли какое-то сходство. На глаза мне попалась наждачная бумага, сделанная из синтетического корунда достаточно крупной зернистости, — с зернышками до одного миллиметра. Я взял кусочек этой бумаги, отполировал зерна и с огромным удивлением обнаружил в них всю ассоциацию, которая наблюдается в этих так называемых природных корундах из офиолитов Тибета и вулканических пород горы Кармель (Израиль). Я испытал настоящий шок, поскольку по этим породам уже опубликовано несколько статей, названо большое количество новых минералов (например, минерал кармелтазит)».

 

По этому поводу ученые написали статью в журнал Lithos. Найденный в офиолитах необычный муассанит только предстоит исследовать, но и для него специалисты ожидают похожие результаты. Так же, как алмаз, корунд и карбид кремния используются в абразивах — режущих инструментах и шлифовальных кругах. «Представьте, когда разрабатывается месторождение, во все стороны летят вода, пыль, после чего везде останутся кусочки этих корундов и муассанитов (хотя с происхождением именно муассанита всё может быть не так однозначно)», — комментирует исследователь.

 

Еще в 1940—1960-е годы в Советском Союзе выходило большое количество статей, где были описаны почти все эти новые фазы в промышленном электрокорунде. Одним из авторов этих публикаций был академик Дмитрий Степанович Белянкин. О том, что синтетические минералы можно перепутать с природными, тоже известно очень давно. В 1979 году один из основателей ИГМ СО РАН академик Владимир Степанович Соболев выпустил статью «Новая опасность дезинформации в результате засорения проб посторонними минералами и техническими продуктами», в которой предупреждал, что к интерпретации найденных в природе «новых минералов» нужно относиться очень аккуратно. «Есть правила международной минералогической ассоциации по открытию новых минералов, но в данном случае они почему-то игнорируются. В последние 10—20 лет мы, к сожалению, потеряли тесную связь между науками о Земле и материаловедением. И я надеюсь, наши статьи если не положат конец таким странным находкам, то, по крайней мере, обратят на них внимание. Мы, вслед за В.С. Соболевым, призываем к более внимательному отношению к поднятой проблеме. Потому что за этими неправдоподобными образцами можно не только пропустить что-то действительно очень важное, но и направить науку по ложному пути, а также потратить много лет и средств на исследование несуществующих в природе объектов», — говорит Константин Литасов.

 

Диана Хомякова

Источники

Невероятная геологическая история, или алмазы, которых нет

Сибирские ученые разгадали тайну найденных на Камчатке алмазов

Сибирские ученые разгадали тайну найденных на Камчатке алмазов

Сибирские ученые распутали детективную историю с искусственными алмазами

Сибирские ученые распутали детективную историю с искусственными алмазами

Сибирские ученые распутали детективную историю с искусственными алмазами

Сибирские ученые установили, что необычные алмазы, которые находят на вулканах и в горах от Камчатки до Турции - искусственные

Сибирские ученые установили, что необычные алмазы, которые находят на вулканах и в горах от Камчатки до Турции - искусственные

Новосибирские геологи разгадали тайну необычных алмазов. Они были созданы человеком

Ученые: алмазы, обнаруженные на камчатском вулкане, оказались искусственными

Найденные на камчатском вулкане Толбачик алмазы оказались искусственными - ученые

Невероятная геологическая история, или алмазы, которых нет

Найденный на Толбачике "новый" тип алмазов оставили современные люди

Ученые доказали искусственное происхождение алмазов, найденных на камчатском вулкане

Ученые доказали искусственное происхождение алмазов, найденных на камчатском вулкане

Российские ученые разгадали тайну найденных на Камчатке алмазов

Ученые доказали искусственное происхождение алмазов, найденных на камчатском вулкане

Ученые доказали искусственное происхождение алмазов, найденных на камчатском вулкане

Ученые доказали искусственное происхождение алмазов, найденных на камчатском вулкане

Сибирские ученые разгадали природу загадочных алмазов

Сибирские ученые разгадали природу загадочных алмазов

Сибирские ученые разгадали природу загадочных алмазов

Новосибирские геологи разгадали тайну необычных алмазов. Они были созданы человеком

Новосибирские ученые раскрыли загадку необычных алмазов

Новосибирские ученые раскрыли загадку необычных алмазов

Загадка необычных алмазов на Камчатке раскрыта сибирскими учеными

Алмазы с камчатского вулкана оказались искусственными: Яндекс.Новости

Алмазы с камчатского вулкана оказались искусственными

Российские ученые разгадали тайну найденных на Камчатке алмазов

Это интересно. Новосибирские ученые раскрыли загадку необычных алмазов

"Неизвестные науке" алмазы с Толбачика оказались искусственными

Антропогенные алмазы

Алмазы Тибета, Урала и Камчатки оказались синтетическими

Пульс дня Новосибирска

Раскрыто происхождение загадочных алмазов

Раскрыто происхождение загадочных алмазов

Раскрыто происхождение загадочных алмазов

Похожие новости

• 12/03/2018

  Снег помог ученым оценить качество воздуха в Новосибирске

  ​Специалисты Института геологии и минералогии СО РАН и Института ядерной физики имени Будкера СО РАН проанализировали элементный состав твердых осадков снежного покрова в парковых зонах Новосибирска и его окрестностях.

  1518
• 12/07/2017

  Сибирские ученые начали поиск новых месторождений алмазов в Архангельской области

  ​Ученые Института геологии и минералогии (ИГМ) Сибирского отделения (СО РАН) при поддержке Российского научного фонда (РНФ) начали масштабное исследование минералов для поиска новых алмазных месторождений в Архангельской области.

  2349
• 14/03/2016

  Карьера начинается с Арктики

  ​Магистрант геолого-геофизического факультета НГУ Андрей Картозия уверен, что прошедший Молодежный форум «Арктика. Сделано в России» станет трамплином для его профессиональной карьеры. Андрей работает инженером в лаборатории геоинформационных технологий и дистанционного зондирования Института геологии и минералогии В.

  3759
• 25/10/2016

  Журнал «Геология и геофизика» выбрал новую статью месяца

  ​Журнал «Геология и геофизика» выбрал новую статью месяца. Ей стала работа «Геологическое строение, рельеф и неотектоника Чулышманского нагорья (Горный Алтай)». Материал опубликован в разделе «Тектоника и геодинамика».

  2628
• 29/11/2016

  СО РАН: курс на четверть века

  ​Холдинг "Росгеология" обратился в институты Сибирского и Дальневосточного отделений РАН за содействием в создании Стратегии развития минерально-сырьевой базы РФ до 2030 года. Как рассказал директор Института геологии и минералогии им.

  2079
• 26/10/2016

  Николай Похиленко: Арктика как стратегический резерв

  Могли ли мы в эпоху телеграфа, «Книги – почтой» и целлулоидной пленки представить себе Интернет? Воображение способно нарисовать не всякую технологию будущего. Но сырье для них уже сегодня необходимо искать в арктическом поясе России, уверен директор Института геологии и минералогии СО РАН им.

  1832
• 15/12/2017

  Сможет ли Россия воспользоваться ситуацией на мировом рынке алмазов?

  Глобальный спрос на алмазное сырье будет расти до 4% в год, а предложение - максимумна 1%. Эксперты спорят, сможет ли Россия воспользоваться ситуацией или ее доля на мировом рынке алмазов упадет в связи с катастрофой на кимберлитовой трубке "Мир" в Якутии и остановкой добычи на других месторождениях.

  1127
• 30/10/2017

  Стратегию развития минерально-сырьевой базы РФ представят правительству до конца 2017 года

  ​Разработчики Стратегии развития минерально-сырьевой базы России до 2030 завершают последние согласования и рассчитывают представить ее правительству РФ до конца 2018 года. Об этом сообщил в пресс-центре ТАСС в Новосибирске научный руководитель Института геологии и минералогии СО РАН Николай Похиленко.

  1293
• 22/09/2016

  Минерал-индикатор поможет находить алмазные месторождения

  Российские ученые установили, что высокое содержание хрома в рутиле (минерале-спутнике алмаза) позволяет рассматривать рутил как новый высокоэффективный минерал при поиске алмазных месторождений. Исследования поддержаны Российским научным фондом.

  3703
• 05/05/2017

  В новосибирском Академгородке появится экспериментальный вулкан

  ​10 мая Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера и Институт геологии и минералогии им. В.В. Соболева проведут совместный открытый эксперимент, который продемонстрирует процессы, проходящие внутри Земли во время вулканической активности.

  1952