Узники алмаза

Узники алмаза

Когда-то, давным-давно, на чудовищных земных глубинах шла кристаллизация алмазов. Ничто еще не предвещало появления на Земле биологического вида Homo sapiens - Человека Разумного, сделавшего их предметом поклонения и орудием труда. И объектом самого пристального внимания.

Итак, остывающая магма раскристаллизовывалась. Теперь, изучая алмаз, мы хорошо видим, что иногда этот процесс шел очень спокойно длительное время; чаще, однако, промежутки спокойного роста перемежались быстрой сменой условий. Некоторые кристаллы могли дробиться и йотом обрастать снова. Рост мог сменяться растворением, растворение - ростом. В общем бывало всякое. И вместе с алмазами - этой квинтэссенцией неорганической материи - остывающая магма заботливо взращивала целую свиту силикатных минералов. Позже их станут называть спутниками алмаза. В затвердевающей магме тесно, приходится расталкивать соседей, отвоевывать себе жизненное пространство. Есть и другой способ: зачем уж так упорно отталкивать спутников? Возьмем-ка их в плен. Авось кому-нибудь пригодимся вместе.

Прошли века, тысячелетия, миллионы, а может и миллиард (и не один!) лет. Прошли геологические эпохи. Захваченные потоками кимберлитов ой магмы, алмазы вместе со своими спутниками сумели подобраться к самой поверхности земли. А помогли им огромные массы газа, проделавшие в земной коре взрывные трубки.

Куда позже эволюция органической материи произвела человека и наградила его неистребимой любознательностью. "Во всем мне хочется дойти до самой сути"- так было сформулировано главное человеческое кредо поэтом Борисом Пастернаком. Надо понять, как устроен ты сам и что тобою движет. И почему ты так влюблен в эти сверкающие кусочки, которые называешь алмазами? И как их сделать самому? А как, собственно говоря, сделала их природа? Смотрите, а что это там внутри: то красное или оранжевое, то черное или зеленое, а то и вовсе бесцветное? Да это же пиропы, оливины, дистены, хромшпинелиды... Бесценные вы мои, да как же долго вы пробыли в своем алмазном плену, выбирайтесь поскорее наружу! Ведь ваш химический состав зависит не только от среды, но и от параметров кристаллизации. Давайте измерим вам температуру, а заодно и давление. Нет, нет, не те, что сейчас, а тогда, давным-давно, в вашем трудном подростковом возрасте, когда рядом росли алмазы. А может, вы выросли раньше, задолго до плена? А почему у вас такая необычная октаэдрическая огранка? Да ведь это алмаз сумел навязать вам свою волю. Сомнений никаких - росли вы вместе!

Правы оказались алмазы, захватив в далекое путешествие по времени своих плененных спутников. Пригодились они людям вместе. И развилась большая проблема, которую сейчас называют "парагенезис алмаза". Включенные в алмаз его спутники - это бесценные свидетели геологического прошлого земных губин, из их свидетельских показаний составляют целые книги. И лидирует в этом деле группа ученых из Института геологии и геофизики СО АН СССР во главе с лауреатом Ленинской премии, членом-корреспондентом АН СССР Н. В. Соболевым. Лидирует уверенно и признанно.

Лидерство в проблеме дается непросто. За ним стоят огромный фактический материал, редчайшие минеральные ассоциации, сотни и сотни точных анализов, сильная научная школа. И конечно же, напряженная, постоянная, кропотливая работа, непрерывный поиск нового.

У нашей проблемы не только славное прошлое и настоящее, но и большое будущее. Здесь мы расскажем только об одном ее маленьком аспекте, небольшой редакционной поправке в терминологии. Речь пойдет о том, как вместо слов "спутник алмаза" стали говорить "истинный спутник алмаза".

Все началось с пиропов, тех самых красных гранатиков, цепочка которых, растянувшаяся по речкам и ручьям, выводила геологов на кимберлитовые трубки. Разработанный поисковиками метод пироповой съемки впервые был широко применен в Якутии. Именно сюда направил геологов первый в мировой практике научный прогноз на коренную алмазоносность, сделанный еще в довоенные годы молодым профессором, будущим академиком Владимиром Степановичем Соболевым. Но вот кимберлитовая провинция найдена, трубок все больше и больше, а алмазы далеко не во всех. Среди алмазоносных есть трубки побогаче, есть очень бедные. А пиропы везде. Простите, чьи же вы спутники - алмаза или кимберлита?

Когда создавалось Сибирское отделение АН СССР, сюда были приглашены и алмазники. А как же иначе, ведь алмазная кладовая страны здесь, в Сибири. Приехал уже академиком В. С. Соболев со своими учениками, приехали члены-корреспонденты Г. Б. Бокий - известный кристаллохимик, геолог И. С. Рожков. В Иркутске уже работал член-корреспондент М. М. Одинцов. И началось в Сибирском отделении алмазное дело, началось сразу же. Первая коллекция алмазов появилась в Якутске, поближе к месторождениям, потом алмазы получил и Новосибирск - неорганики, геологи. Ведь алмаз - не только минерал, но и ценнейший неорганический материал. В СО АН СССР широко развита кооперация в исследованиях, важны здесь и постоянные личные контакты специалистов. И вот однажды, просматривая коллекцию химического института, геологи заинтересовались включенными в некоторые алмазики красными пиропами. Неорганики изучали свойства самих алмазов, особенности реальной структуры, содержание и формы примесного азота.

Как раз в это время в Институте геологии и геофизики начала разрабатываться методика количественного анализа силикатных минералов на рентгеновском микроанализаторе. Возникла общая идея: нельзя ли связать особенности самих алмазов с особенностями включенных в них минералов, для начала тех самых знаменитых пиропов?

Сказано - сделано. Алмазы изучены, дошла очередь и до пиропов. Что такое? Да ведь все они, почти два десятка, совершенно особые: много хрома, мало кальция!

Совместная работа двух институтов^*, опубликованная в 1969 г. в "Докладах АН СССР", так и называется - "Высокохромистые пиропы из алмазов Якутии". Подоспела и статья Генри Майера из США. Его четыре пиропа, извлеченные из африканских алмазов, тоже оказались высокохромистыми.

^* (Совместные работы и оцениваются совместно. Совместная 1-я премия двух институтов на конкурсе прикладных работ СО АН СССР 1988 г. за работу "Геохимические и минералогические методы прогнозирования и поиска алмазных месторождений различного генезиса" - тому свидетельство.)

Специалисты по гранатам помнят, что к этому времени были уже опубликованы результаты нескольких сотен анализов пиропов непосредственно из кимберлита, в том числе и из алмазоносных трубок. Но среди них не нашлось ни одного высокохромистого. И тут мнения ученых разделились. Майер решил, что высокохромистость - это исключительное свойство только законсервированных в алмазе пиропов. Вне алмаза они претерпели существенную эволюцию, хром ушел. Н. В. Соболев взглянул на эти результаты иначе. Он предположил, что высокохромистые пиропы могут быть истинными спутниками алмаза.

Если идея верна, то такие пиропы должны быть среди общей массы. Кто знает, может, раньше их продето регулярно пропускали.

Проделав огромную поисковую и аналитическую работу, геологи блестяще доказали эту гипотезу. Выяснилось, что среди общей массы такие пиропы действительно есть. Более того, количество их прямо пропорционально содержанию алмазов в трубке.

Учитывая, что пиропов больше, чем алмазов, обычно на несколько порядков, оказалось возможным дополнить метод пироповой съемки принципиально новым методом - съемкой по высокохромистым пиропам.

Поставленные у нас в стране и за рубежом эксперименты по выращиванию пиропов при разных давлениях подтвердили: да, действительно, высокохромистость с одновременным низким содержанием кальция сопутствует высоким давлениям, необходимым и для алмазов.

Взглянем на эти результаты с двух позиций. Сначала с точки зрения фундаментальной науки. Вспомним о пустых по алмазам трубках. Раньше можно было говорить все, что угодно. Например, что алмазы в них были, но почему-то исчезли: то ли растворились, то ли графитизировались, а то и вовсе сгорели. Бесследно. А на нет, как говорится, и суда нет. Или не встретил, увы, поток кимберлитовой магмы органических материалов по дороге, вот и остался, опять же увы, без алмазов. Да мало ли что еще можно придумать!

И говорили ведь, придумывали, статьи писали, даже монографии.

А теперь?

- Извините, высокохромистые пиропы не умеют ни графитизироваться, ни гореть" А за алмазом они следят!

Да это же камень в фундамент теории природного алмазообразования. И куда больше самих пиропчиков, глыба целая!

Теперь о геологической практике. Здесь прямой намек: идите по цепочке высокохромистых пиропов и придете к алмазам, пустые трубки можно обойти стороной. Намек настолько очевидный, что его мгновенно подхватили. И не только у нас, но и в Африке, Америке, Австралии. Метод проверен, запатентован, работает!

Рис. 8. Если учесть, что размеры алмаза-хозяина всего 2-3 мм, то видимые на фотографии включения покажутся слишком мелкими. Но это не мешает специалистам делать их количественный анализ и на этой основе разрабатывать принципиально новые методы поиска самих алмазов уже не просто по спутникам, а по 'истинным спутникам'. Но достаточно просто

Сочетание слов "истинный спутник алмаза" прижилось. И оно не ограничивается теперь только высокохромистыми пиропами. Да и с самими пиропами все не так просто: вот перидотитовый парагенезис - там все так и есть, вот эклогитовый - там несколько по-другому. Анализируются минералы, опознаются следовые количества различных элементов - натрия, кальция... Надо точно распознать все истинные спутники алмаза. И помогают ученым в этом деле сами алмазы. Ведь когда-то, давным-давно, они на всякий случай захватили с собой в долгий путь по времени и пространству своих менее именитых соседей. В качестве узников.