ФУНДАМЕНТ ДЛЯ АЛМАЗОВ

— Могу подтвердить: методы выращивания синтетических алмазов постоянно совершенствуются. По данным экспертов, уже сегодня более 95 % используемых в промышленности алмазов выращены в лаборатории. Что же касается ювелирного дела, то тут доля природных алмазов остается доминирующей. Стратегия и психология продаж бриллиантов всегда состояла в том, что это — природный материал, он неповторим, воспроизвести его невозможно, хотя синтезировать некое подобие — вполне. Разницу, вероятно, можно сравнить с разницей звучания электронного музыкального инструмента с «обычным». Электроинструменты все чаще вытесняют «настоящие», последние становятся штучными, элитными, что делает живой звук еще ценнее. Поэтому природные алмазы и бриллианты всегда были и наверняка будут кратно дороже искусственных. Добавлю: сегодня немало сил, в том числе научных, направляется на то, чтобы отличить природный алмаз от искусственного — от этого зависит рыночная стоимость камня, отличающаяся даже не в разы, а на порядки.

Особый интерес природные алмазы представляют для фундаментальной науки. На протяжении многих лет они и другие реликты мантийных пород, сохранившиеся со времен младенчества Земли, являются объектом интенсивных исследований, поскольку несут важную информацию о составе и условиях формирования самых глубинных зон нашей планеты. В современной геологии эта информация становится основой для моделирования природных процессов, недоступных прямому наблюдению, но имеющих важное значение. Ведь речь идет о глубинах в несколько сотен километров и возрастах в миллиарды лет.

— Именно так, хотя какая-то часть алмазов добывается в россыпных месторождениях. Но обнаружить эти «окна» и тем более «заглянуть» в них — сверхсложная задача. Чтобы найти новое крупное кимберлитовое месторождение, надо знать «подсказки» — указывающие на возможность их обнаружения минералогические и геохимические критерии, или индикаторы. Выявление таких индикаторов — одна из задач нашей фундаментальной науки, благодаря которой в том числе закладываются основы геологоразведочных работ. Уже после открытия определяется потенциальный запас месторождения, делаются экономические расчеты, затем начинается собственно добыча, сортировка и обработка камней, доведение их до товарного вида — таков, в общих чертах, долгий путь алмаза до покупателя.

Уникальность этого минерала состоит в том, что он возникает при высоких температурах и давлении на глубинах, в которые невозможно добраться ни бурением, ни каким-то другим способом. Единственный прямой источник сведений о составе и состоянии глубинных зон — природные алмазы, которые выносятся на поверхность кимберлитовыми расплавами, как иголками, пронизывающими мантию Земли и за считаные мгновения (разумеется, в геологическом масштабе времени) доставляют на поверхность реликтовые минералы в целости и сохранности. Не случайно алмазы еще называют глубинными капсулами времени и сравнивают их с метеоритами, прилетающими не из космоса, а изнутри нашей планеты.

— Для геологов важно выяснить, как, где и когда формируется алмаз. Используя эти данные, можно приблизиться к пониманию глобальных геодинамических процессов в недрах нашей планеты, работающей как большая фабрика. Так, в последнее время появляется все больше данных о погружении пород океанической литосферы на горизонты переходной зоны и нижней мантии Земли. На этих горизонтах образуются так называемые сверхглубинные алмазы, в которых обнаруживаются специфические реликтовые ассоциации минеральных включений. Например, среди таких минералов предполагается бриджманит (высокобарический полиморф MgSiO₃, назван в честь Нобелевского лауреата, пионера в области химии и физики сверхвысоких давлений Перси Бриджмана), образование которого происходит на глубинах 660–2 800 километров. Согласно теоретическим расчетам его объем составляет не менее 38 % объема Земли и, соответственно, бриджманит представляет основной минерал нашей планеты.

— Повторюсь, что пока это теоретическое предположение, гипотеза — точные расчеты сделать невозможно, поскольку находки единичны. Но они приближают нас к подлинной картине земных недр. К примеру, проведенный недавно при участии российских ученых геохимический анализ и датировка включений в сверхглубинных алмазах из месторождений Африки и Южной Америки в сочетании с существующими тектоническими моделями миграции континентов показали, что алмазы образовались на больших глубинах под Гондваной, когда суперконтинент покрывал Южный полюс, в период между 650–450 миллионами лет назад.

Всестороннее изучение всех возможных источников такой информации открывает новые перспективы определения этих сложнейших геологических процессов, а кроме того, позволяет выявить новые минералогические и геохимические маркеры образования алмазов. Этим вопросам посвящен вышедший недавно специальный выпуск журнала «Литосфера», издающийся в нашем институте. Выпуск открывает наша совместная с авторитетным уральским геологом-теоретиком, членом-корреспондентом РАН Виктором Николаевичем Пучковым работа «Мантийная конвекция и алмазы». В ней подчеркивается: в современной геодинамической теории доминируют представления о том, что в мантии Земли существует термохимическая конвекция (вид теплопередачи) различных уровней, в которой центробежные ветви представлены мантийными плюмами, а центростремительные — зонами субдукции (погружением вещества литосферных плит на сходящихся границах). Получение новых и обобщение многочисленных опубликованных материалов, характеризующих минеральные включения в алмазах, может помочь существенно конкретизировать общую картину конвекции в мантии Земли в разные эпохи и в разных регионах.

— По одному из определений, мантийный плюм — это горячий поток, двигающийся от основания мантии у ядра Земли к нижней границе литосферы, где возникает область расплавленного материала — источника образования магмы. Вокруг этой теории, действительно, велось и ведется множество серьезных дискуссий о существовании плюмов вообще, возможных причинах и глубинности их зарождения и т.д. Так вот высказанная нами точка зрения, основанная на самых свежих данных, если говорить очень коротко и упрощенно — плюмы не просто существуют, но охватывают всю мантию, а вынос разноглубинных алмазов на поверхность — неоспоримое свидетельство постоянного процесса конвекции в недрах в виде плюмовой активности. Другими словами, значительная часть алмазов может формироваться гораздо глубже, чем считалось прежде, и именно благодаря соответствующим процессам тепло-массопереноса они поднимаются выше и «подхватываются» их проводниками на поверхность — кимберлитами. При этом алмазы на пути к поверхности значительно преобразуются, а иногда и полностью растворяются в магме. Это снижает вероятность встретить «сверхглубинные» включения в алмазах и требует особой тщательности при вынесении окончательных суждений. И конечно, это направление требует дальнейших интенсивных исследований.       

— Такие прогнозы нужно делать только с большой осторожностью. Поиск и разведка новых месторождений — сложный процесс, включающий комплекс различных геологических и других работ, производимых специалистами разных направлений и уровня.

Вообще первые алмазы в России были найдены в россыпях западного Приуралья еще в начале XIX века, задолго до открытия крупной алмазоносной провинции в Якутии, здесь же позже начато их изучение и промышленная добыча, но в гораздо меньших объемах. В настоящее время добыча алмазов на Урале приостановлена, но интерес к этим месторождениям остается как у геологоразведчиков, так и у исследователей. Совсем недавно в Пермском крае выявлено уникальное Сюзевское месторождение, представляющее новый тип глубокозалегающих алмазоносных россыпей. При этом отработана совершенно новая методика разведки — так называемая технология грейферных шурфов, которая применима и для поисков россыпей благородных металлов. В этом смысле Урал имеет неплохие перспективы, хотя их уточнение, конкретизация требуют осмысления, это огромная работа. И здесь без связи фундаментальной и прикладной науки, а также вложений реального сектора экономики, не обойтись.