Драгоценные камни в недрах Земли могут вырастать за пару часов
15 октября 2020 г.
Ученые из Университета Райса доказали, что кристаллы минералов, входящих в состав пегматитов, могут формироваться при охлаждении магмы всего за несколько часов, а чтобы вырасти до гигантских размеров им требуеся не больше, чем двое суток.
Статья с результатами исследования была опубликована в журнале Nature Communications.
Пегматиты – интрузивные магматические горные породы. Жилы пегматитов достигают 3-5 километров в длину и могут иметь мощность в несколько сотен метров. Они обычно образуются в ассоциации с гранитами или нефелиновыми сиенитами, редко с другими типами пород. Пегматиты обогащены главным образом кремнием, алюминием, кальцием. Наряду с зтим они содержат значительные количества таких элементов, как литий, бериллий, бор, рубидий, цезий и других элементов, первоначально рассеянных в магме, но концентрирующихся в ней в последующем.
Пегматиты чрезвычайно важны как источник для получения редких элементов и ценных для технических целей минералов (полевых шпатов, слюды, кварца), а также как источник добычи драгоценных камней. Гранитные пегматиты дают месторождения редкометальных и редкоземельных минералов (сподумен, берилл, колумбит-танталит, лепидолит, касситерит, поллуцит, ураново-ториевые и редкоземельные минералы и др.).
Иногда в пегматитах находят поистине гигантские кристаллы весом до 37 тонн. Но скорость охлаждения этих структур очень быстрая: они могут остыть буквально за несколько лет.
Как же тогда в них возникают такие большие кристаллы? Ответ на этот вопрос нашли исследователи из Университета Райса.
Сотни лабораторных исследований, продвинутая математическая модель и три года испытаний позволили получить значение скорости роста минералов, основываясь на их химических характеристиках.
Новое исследование показало, что драгоценные камни, содержащиеся в пегматитах, формируются по геологическим меркам крайне быстро – всего за пару часов. Как отмечают авторы исследования, важнейшую роль в столь быстром процессе роста играет вода. Любая вода, попавшая в кору, становится частью расплава и ускоряет процесс диффузии. По мере того, как расплав поднимается к земной поверхности и охлаждается, он дает начало многим видам минералов, таким как изумруды, аквамарины, цирконы, гранаты и топазы
Читать подробнее: Episodes of fast crystal growth in pegmatites
Источник: Nature Communications
Перевод/адаптация текста: «Вестник ОНЗ РАН»