Не счесть алмазов...

Не так давно, в 2007 году, группа геологов из Мюнстера (Германия) и Бентли (Австралия) нашла алмазы в образцах циркона из западноавстралийских гор ДжекХиллс. Об этих цирконах — возможно, древнейших известных минералах «Химия и жизнь» уже писала (2013 №3). Их возраст — не менее 4,3 млрд. лет, а соотношение изотопов кислорода в силикате циркония, из которого они состоят, указывает на то, что они формировались в присутствии воды. Отсюда можно сделать вывод, что гидросфера Земли возникла почти одновременно с самой Землей, чей возраст оценивается в 4,5 млрд. лет («Nature», 2001, 409, 6817, 175—178, doi:10.1038/35051550, 178—181, doi:10.1038/35051557). Неудивительно, что цирконы из ДжекХиллс стали популярным объектом исследований.

Очередной «подход к снаряду» совершили Мартина Меннекен и Торстер Гайслер из немецкого Института минералогии Вестфальского института имени кайзера Вильгельма, Александр Немчин, Роберт Пиджен и Симон Вильде из отдела прикладной геологии Западно-Австралийской школы рудных месторождений Технологического университета Кертин. Они отшлифовали образцы древних цирконов, как это и полагается для исследования под электронным микроскопом, — и нашли там алмазики!

Любой минерал требует определенных условий для своего образования — давления, температуры и наличия веществ. Таким образом, находя какой-то минерал, мы получаем информацию об условиях, в которых он, хочется сказать, появился на свет (хотя, конечно, счастливое событие могло произойти и в темноте, в толще земной коры)… При нахождении двух минералов вместе область допустимых параметров сужается, поэтому важно не только, что нашли, но и с чем рядом оно лежало.

Конкретно в данном случае — нахождение алмазов в цирконах означало, что условия не удовлетворяли обычным взглядам на историю Земли. А это, в свою очередь, говорило о том, что геологическую историю планеты придется пересматривать. Обрадованные такой удачей геологи тоже отправили письмо в «Nature», где оно и было опубликовано.

Журнал «Nature» — один из самых престижных в мире, но столь необычные результаты, конечно, вызвали дискуссию, в частности, о том, имеют ли включения в цирконах первичное магматическое происхождение или более позднее метаморфическое. (Метаморфические алмазы в цирконах находили, например, в Кокчетавском массиве, Казахстан.) Наконец, данные авторов статьи решили проверить исследователи из США и Германии. В образцах, которые предоставили им Меннекен с соавторами, они изучили границу между микроалмазами и цирконом с помощью электронной микроскопии высокого разрешения и пришли к огорчительному выводу: алмазные вкрапления — все-таки загрязнение, попавшее в электронно-микроскопические образцы из полироля. (Справедливости ради заметим, что о такой возможности думали и авторы оригинальной работы, но им казалось, что они ее исключили.) Этой шлифовальной пастой на основе искусственных алмазов пользуются при подготовке образцов для исследования, и подобную же полироль наносят на пилки для ногтей. К тому же микроалмазы находились в основном у поверхности циркониевых зерен, в отличие от кварцевых, апатитовых и других включений.

Таким образом, авторы первой статьи недостаточно хорошо очистили образцы после полировки, но время и упорство исследователей спасли геологическую историю Земли. А ведь висело на волоске!

Алмазы, которые обнаружил Меннекен с соавторами показаны стрелками, а овалами — участки, по которым определяли возраст зерен циркона. Возраст в миллиардах лет обозначен числами

Литература
M.Menneken, A.A.Nemchin, T.Geisler, R.T.Pidgeon, S.A.Wilde. Hadean diamonds in zircon from Jack Hills, Western Australia. «Nature», 2007, 448, 917—920, doi:10.1038/nature06083

L.Dobrzhinetskaya, R.Wirth, H.Green. Diamonds in Earth’s oldest zircons from Jack Hills conglomerate, Australia, are contamination. «Earth and Planetary Science Letters», 2014, 387, 212—218, doi: 10.1016/j.epsl.2013.11.023