В ъв Върджин Вали, Невада, може да се прекара цял следобед в копаене на редки черни огнени опали, а посетителите на Коалинга, Калифорния, могат да търсят в земята парчета от официалния скъпоценен камък на щата - бенитоит. В държавния парк "Кратер на диамантите" в Арканзас желаещите да търсят скъпоценни камъни плащат само 10 долара, за да търсят най-търсените камъни в света.
За всеки от тези излети са необходими само ръчни инструменти, но повечето скъпоценни камъни произхождат от 5 до 40 км под земята, а някои се намират много по-дълбоко.
Но кои скъпоценни камъни се намират най-дълбоко и как си проправят път до повърхността?
Според Лий Грот, минералог от Университета на Британска Колумбия, най-дълбоко намиращите се известни скъпоценни камъни са диамантите, търсени заради красотата им, използването им в промишлеността и научните данни, които съдържат.
Какво наистина знаем за диамантите: Факти и мистерии около най-известните сред тях
Как се образуват диамантите, все още не е напълно изяснено, но лабораторните експерименти показват, че скъпоценните камъни кристализират само при изключително високи налягания. Повечето естествено срещащи се камъни са проследени до горната мантия, на дълбочина между 150 до 300 км, където налягането може да достигне над 20 000 атмосфери.
Дълго време това поставя диамантите в конкуренция със скъпоценен камък, наречен перидот, за титлата на най-дълбоко намиращия се скъпоценен камък. Перидотът е скъпоценният камък на минерал, наречен оливин, който съставлява повече от половината от горната мантия, която се простира от основата на земната кора до 410 км. Но през 2016 г. учените описват колекция от свръхдълбоки диаманти, произхождащи от около 660 км, а за друга партида през 2021 г. е установено, че произхожда от дълбочина 750 км.
В недрата на древен суперконтинент: Учени в търсене на розови диаманти
"Беше трудно да се каже дали диамантите или перидотът са най-дълбоките, но това до голяма степен реши дебата", каза Гроат.
За да стигнат до тези оценки, изследователите са проучили моделите на кристализация на диамантите, както и техните включвания - парченца минерали или течности, затрупани в скъпоценните камъни от времето, когато са се формирали. Включванията на минерал, наречен бридгманит, и желязо-никел-въглерод-сяра разтопена стопилка подсказаха на учените, че тези свръхдълбоки диаманти вероятно са се образували в долната мантия, която е съставена от около 75% бридгманит, и че са израснали от течен метал, заобиколен от метан. На тези дълбочини налягането може да надхвърли 235 000 атмосфери.
Учени превръщат човешки останки в диаманти, ето как
Смята се също, че диамантите са изключително стари. Някои оценки сочат, че диамантите, които днес се намират на повърхността, може да са се образували преди до 3,5 милиарда години, въпреки че много от тях са много по-млади. Тяхната дълговечност се дължи на здравината на химичните им връзки, казва Грот. Диамантите са изградени от въглерод и тъй като се образуват под налягане, "е необходима голяма сила, за да се разкъсат връзките им". Нагряването на диамант над 900 градуса по Целзий ще доведе до разграждането му до графит.
На гемолозите не им се е налагало да се ровят в Земята, за да научат това; най-дълбокото проникване във вътрешността на планетата, което някога сме правили, в супердълбокия сондаж "Кола" в Русия, е едва надраскало повърхността - само на 12,6 км дълбочина.
"Скалата" - най-големият бял диамант, продаван някога на търг
Вместо това диамантите са изведени на повърхността от уникален вид магма, наречена кимберлит. Кимберлитовите магми обикновено са летливи, изригват със скорост над 30 метра в секунда и при движението си извличат диаманти от околните скали. По този начин скъпоценните камъни, които са се формирали в продължение на милиарди години, изхвърчат на повърхността за месеци или дори часове.
Освен естетическата им стойност и естествената им твърдост, която ги прави привлекателни за промишлеността, интересуваща се от остриета, свредла и прахове за полиране, диамантите съдържат безценна научна информация, казва Ананя Малик, експериментален петролог в Университета на Аризона. В много случаи "диамантите са единствените източници, с които изследователите разполагат, за да разберат състава на вътрешността на планетата и процесите, които протичат там", казва тя пред Live Science.
Диаманти на 650 млн. години разкриват най-старите тайни на Земята
Чрез изучаването на тези скъпоценни камъни учените са научили, че ранната Земя не е била толкова тектонично активна, колкото е днес. Други анализи са разкрили въглеродни подписи, съответстващи на фотосинтезата, което показва, че въглеродният цикъл достига дълбоко във вътрешността на планетата. Неотдавна учени, изследващи редки диаманти, откриха доказателства за наличие на вода по-дълбоко в мантията, отколкото се очакваше досега, и дори откриха напълно нови минерали.
"Диамантите имат своя собствена стойност заради красотата си, но в допълнение към това научното им значение ги прави още по-ценни", казва Малик.
