Геологи выяснили происхождение сапфиров

Недавнее исследование показало, что драгоценные камни сапфиры были созданы в огне вулканических извержений, когда экстремальные процессы нагревают и сжимают оксид алюминия внутри земной коры в кристаллическую форму, называемую корундом. Исследование опубликовано в Contributions to Mineralogy and Petrology.

Фото из открытых источников

Геологи уже давно знают, что сапфиры можно найти в вулканических отложениях, таких как вулканический Эйфель, где магма из мантии Земли в течение длительного периода времени проникает в кору, образуя расплавы, богатые натрием и калием. Однако точное происхождение этих сапфиров оставалось загадкой, поскольку геологи не могли с уверенностью определить, образуются ли они исключительно в самой мантии или выпекаются из других минералов при подъеме магмы.

Чтобы разгадать эту загадку, исследователи собрали 223 микроскопических сапфира из Эйфеля и подвергли их вторичной ионной масс-спектрометрии. Они изучали две разные характеристики: включения рутила и циркона, попавшие в сапфиры при их формировании, и соотношение изотопов кислорода в оксиде алюминия.

Результаты показали, что сапфиры образовались в верхних слоях земной коры, не более чем в 7 километрах под поверхностью. Часть этого образования возникла в результате расплавления мантийной магмы по мере прохождения породы, что привело к преобразованию соотношения мантийных изотопов в корунд. Другие сапфиры образовались в результате того, что расплав пропитал окружающую породу, вызывая образование сапфира под воздействием тепла.

«В Айфеле магматические и метаморфические процессы, при которых температура изменяла исходную породу, сыграли определенную роль в кристаллизации сапфира», - объясняет геолог Себастьян Шмидт из Гейдельбергского университета в Германии.

Это исследование показывает, что сапфиры не просто являются результатом геологических процессов, но также являются свидетельством того, что происходит внутри Земли.

«Одно из объяснений заключается в том, что сапфир в земной коре происходит из ранее глинистых отложений при очень высоких температурах и давлении, а поднимающиеся магмы просто образуют лифт для кристаллов на поверхность», - говорит геолог и петролог Аксель Шмитт из Университета Кертина в Австралии.