Гранат является спутником алмаза. Исходя из этого, пироп используют в поисковых целях в качестве признака алмазных месторождений. Установлено, что источником углерода для алмазообразования являются содержащие углекислоту расплавы и флюиды. Однако по сей день было экспериментально не изучено совместное формирование алмаза и граната.
По сообщению ИГМ СО РАН от 28 ноября, сотрудники исследовали трансформацию граната при взаимодействии с углекислым и водно-углекислым флюидами в присутствии углерода. Опыт проводился в условиях мантии, соответствующих глубинам около 200 км (при температурах 950-1550°C и давлениях в 65 тыс. раз выше атмосферного), смоделированных с использованием аппарата высокого давления. В установку внесли пробы граната, 0,5 мм затравочные кристаллы алмаза и графит. В качестве источников углекислого и водно-углекислого флюидов добавили оксалат серебра или щавелевую кислоту. Спустя 4 дня выросшие кристаллы изучили на химический состав и структуру.
По результатам установлено изменение химического состава внешних слоев граната: сократилось содержание оксидов магния и кальция, образовались включения графита, карбонатов, углекислого флюида и карбонатно-силикатных расплавов. К тому же на кристаллах алмаза образовался слой углерода, выделившегося из флюида под влиянием температуры и давления.
Опыт позволил вычислить скорость роста алмазов. В зависимости от температуры она составила 0,013-0,8 мкм/ч. Следовательно, кристалл в 1 карат растет от 4,5 месяцев при 1550°C до 17,5 лет при 1150°C. Таким образом, рост крупнейшего алмаза «Куллинан» в 3106,75 карат продолжался бы 56-3000 лет.
По утверждению руководителя исследования, его результаты способствуют пониманию условий формирования алмазсодержащих пород и, возможно, участия граната в кристаллизации алмаза. На основе полученных данных можно строить модели алмазообразования. Ученые предполагают продвигаться в этом направлении, изучив далее наличие связей между условиями формирования и характеристиками алмазов.
