Архив номеров НиТ

Родословная кристаллического углерода

Рубрика журнала:

Номер журнала НиТ: 

Алмазы, как видно из фазовой диаграммы элементарного углерода, образуются при высокой температуре и давлении: 1 — область каталитического (в присутствии металла) синтеза алмаза из графита; 2 — область прямого перехода графита в алмаз; 3 — область прямого превращения алмаза в графит; 4 — область прямого превращения графита в лонсдейлит (алмазную фракцию, образующуюся в результате ударных высокоскоростных взаимодействий). По: (Bundy,1989)



Многие вещи нам непонятны не потому, что наши понятия слабы, но потому, что сии вещи не входят в круг наших понятий.
Козьма Прутков

Несмотря на успехи в синтезе искусственных драгоценных камней, в том числе и алмазов, спрос на природные камни не падает. Кристаллы, рожденные миллионы лет назад в земных глубинах, становятся гордостью музеев и частных коллекций, их используют в качестве банковских активов… И самое главное, как и в древности, алмазы остаются самым желанным и дорогим женским украшением. Но современные «охотники за сокровищами» надеются не только на удачу: они стремятся проникнуть в саму тайну происхождения кристаллического углерода, чтобы получить в руки надежную путеводную нить в своих нелегких поисках…

Однажды мой учитель Збигнев Бартошинский, профессор кафедры минералогии Львовского университета, сказал с оттенком раздражения: «Скоро алмазы дома за печкой находить будут». Речь шла об открытии в 1980 г. в Северном Казахстане месторождения Кумды-Коль, где алмазы содержались в породе, образовавшейся невулканическим путем. Это стало очередным ударом по устоявшимся представлениям, что единственным источником природных алмазов является кимберлит — магматическая порода.

Геология алмаза до этого времени напоминала классическую физику XIX в., когда большинство наблюдаемых явлений могло быть с успехом объяснено в рамках одной действующей парадигмы. Однако знаменитый опыт Майкельсона–Морли, показавший независимость скорости света от скорости движения его источника, открыл для физики совершенно новые горизонты.

Нечто похожее произошло и с теорией о происхождении алмазов, хотя здесь до сих пор еще срабатывает один из психологических аспектов познания — консерватизм мышления. «Не ищите избыточных сущностей» — этот принцип средневекового схоласта, названный позднее «бритвой Оккама», исподтишка заставляет нас сунуть ноги в мягкие стоптанные тапочки у дивана, чтобы не идти босиком по каменистой дороге.
Тем не менее открытия новых месторождений низвели кимберлит к уровню одного из многих источников алмазов, общее число которых до сих пор неизвестно. Геологи, пусть и со скрипом, но начинают признавать новую реальность: алмазы полигенны, т. е. имеют различное происхождение. Сегодня мы знаем о полигенезе алмазов немало, но это знание пока не систематизировано, поэтому оперировать им приходится главным образом на уровне фактов.

Для начала вспомним, что в природе алмазы образуются при высоком давлении и температуре (более 45 кбар и 1200 °С). Такие условия встречаются на глубинах 120 км и более в верхней мантии Земли. (Сейчас обнаружены сверхглубинные алмазы, кристаллизовавшиеся на глубинах до 600 км, соответствующих нижней мантии.)

Нужно отметить, что ни в одном коренном или россыпном месторождении мы не найдем двух одинаковых кристаллов. Они не могут быть тождественны полностью хотя бы потому, что в один и тот же момент времени не могли занимать одно и то же место в пространстве. Их неравнозначность — неизбежное следствие локальных и временных колебаний условий кристаллизации и ряда других факторов.
Понятно, что полигенез алмазов — понятие очень широкое, и рассмотреть его в полном объеме практически невозможно. Поэтому представляется наиболее целесообразным сначала разделить все сообщество природных алмазов по заранее оговоренному признаку и изучать полигенез внутри выделенных групп. Ведь совокупность алмазов, однородная в отношении одного признака, может быть очень разнообразной в отношении других.

Перейти к полному тексту статьи