Редкую форму минерала фосфата кальция, встречавшуюся ранее только в марсианских метеоритах и лунном веществе, обнаружили в бразильских алмазах.

На Земле учёным известно уже более 5 000 различных минералов. Если посмотреть на состав наиболее распространённых веществ земной коры, то, на первый взгляд, он не будет уж очень сильно отличаться — разнообразие химических букв-элементов окажется совсем небольшим, всего лишь пара десятков. Однако даже минералы, состоящие из одного и того же набора элементов, даже больше, из одного и того же количества одних и тех же элементов, могут оказаться совершенно разными. Вплоть до того, что один из минералов — мерриллит, в состав которого входит только кальций, кислород и фосфор (химически это фосфат кальция), может даже не существовать на Земле. По крайней мере, так считали ранее.

Микрофотография зёрен мерриллита в образце алмаза из Бразилии. Фото: Пресс-служба Минобрнауки России.

Мерриллит — это одна из минеральных форм безводного фосфата кальция. В зависимости от условий образования, например, давления и температуры, кристаллическая решётка вещества (а именно ей отличаются разные минералы) может отличаться. Если кристаллохимия кажется вам чем-то страшным и непонятным, то представьте, что вы взяли автомобиль, пусть это будет обычный хэтчбек, и начали менять его форму: немного растянули вдоль и машина поменяла класс на универсал, ещё немного «надули», и вот у вас уже получился минивэн. Вроде бы все конструктивные элементы авто на месте, но разница есть. Примерно так же обстоят дела и с минералами: химический состав может быть один и тот же, а свойства и внешний вид отличаются, причём весьма существенно.

До недавнего времени мерриллит находили только в лунном грунте и веществе марсианских метеоритов. Присутствие мерриллита в марсианских камнях считается одним из свидетельств существования воды на Марсе, поскольку этот минерал может образоваться в результате потери воды из других форм фосфатных минералов. Тот факт, что мерриллит не находили на Земле, не наделяет его какими-то чудесными «инопланетными» свойствами, но указывает на разное геологическое прошлое планет и их спутников.

Правда, как пишут в American Mineralogist исследователи из  Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН и Института геологии и геохимии им. академика А.Н. Заварицкого Уральского отделения РАН, у мерриллита больше нет его «внеземного» флёра. Учёные нашли включения мерриллита в нижнемантийных алмазах из бассейна Рио Сорисо в Бразилии. Предполагается, что найденные зерна мерриллита — это результат структурного изменения другого минерала фосфата кальция, туита, устойчивого при высоких давлениях (ближе к центру Земли). Образовавшийся в нижней мантии туит был «пойман» формирующимися алмазами и при движении к поверхности Земли (и, как следствие, при понижении давления) превратился в редкий мерриллит.

По словам исследователей, находка мерриллита в алмазах не только указывает на большее минеральное разнообразие нижней мантии Земли, но и может дать подсказку технологам, синтезирующим искусственные алмазы. Возможно, что небольшие добавки фосфатов помогут получать более качественные алмазы. А может быть, и более крупные, и красивые.

По материалам American Mineralogist и Минобрнауки России.