Российские ученые впервые определили содержание фтора и хлора в природных алмазах. Открытие помогло выяснить, откуда эти элементы попали в кристаллы и какие глубинные процессы связаны с их формированием.
Исследование провели специалисты Института геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского РАН совместно с коллегами из Физико-технического института имени А. Ф. Иоффе. С помощью высокоточного анализа ученые измерили концентрации галогенов в природных алмазах и подтвердили, что в них действительно присутствуют фтор и хлор.
Алмаз состоит в основном из углерода, но всегда содержит микропримеси других элементов. Наиболее известны азот, водород и бор, которые влияют на цвет, прозрачность и электрические свойства кристаллов. Ранее исследователи находили в алмазах микровключения солей, содержащих галогены, что и стало основанием проверить их присутствие напрямую.
Для анализа использовали метод вторично-ионной масс-спектрометрии. Он позволил определить, что содержание фтора и хлора находится на уровне от 0,014 до 0,036 частей на миллион. Несмотря на крайне малые концентрации, этого достаточно, чтобы судить об условиях формирования алмазов.
Ученые отмечают, что пока нельзя однозначно сказать, встроены ли галогены в кристаллическую решетку алмаза или связаны с микровключениями. Следующий этап работы будет направлен на выяснение того, как именно фтор и хлор располагаются в кристалле и влияют ли они на его физические свойства.
Анализ также показал, что источники галогенов имеют смешанную природу. Часть этих элементов унаследована от первичных веществ Земли, а другая попала в мантию в процессе погружения литосферных плит, где и формируются алмазы.
Полученные данные расширяют представления о составе природных алмазов и процессах, происходящих в глубинных слоях планеты. Новые сведения могут быть использованы в геохимии, минералогии и при изучении условий образования алмазных месторождений.
Источник: Минобрнауки России
