Скъпоценните камъни идват от 5 до 40 км под земята, но някои се намират на много по-голяма дълбочина. Ето кои скъпоценни камъни се намират най-дълбоко и как си проправят път към повърхността, според Live Science.
Според Лий Гроат, минералог от Университета на Британска Колумбия, най-дълбоките известни скъпоценни камъни са диамантите, търсени заради тяхната красота, приложение в индустрията и научната информация, която съдържат.
Все още не е съвсем изяснено как се образуват диамантите, но лабораторните експерименти показват, че скъпоценните камъни кристализират само при екстремни налягания. Повечето естествено срещащи се камъни са проследени до горната част на мантията, на дълбочини между 150 и 300 км, където налягането може да достигне над 20 000 атмосфери.
Дълго време това поставя диамантите в конкуренция за титлата най-дълбоко намиращ се скъпоценен камък с камък, наречен перидот. Перидотът е форма на минерал, наречен оливин, който съставлява повече от половината от горната мантия, която се простира от основата на земната кора до 410 км дълбочина. Но през 2016 г. учените описват колекция от свръхдълбоки диаманти, извлечени от около 660 км, и още една през 2021 г., която идва от 750 км дълбочина.
"До този момент трудно да се каже дали диамантите или перидотът са най-дълбоките скъпоценни камъни, но това до голяма степен реши дебата", казва Гроат.
За да стигнат до тези оценки, учените изследват моделите на кристализация на диамантите, както и техните примеси - частици от минерали или течности, погребани в скъпоценните камъни при образуването им. Примес, наречен бриджманит, и стопилка от желязо-никел-въглерод-сяра казват на учените, че тези свръхдълбоки диаманти вероятно са се образували в долната мантия, която е съставена от около 75% бриджманит, и че са се образували от течен метал, заобиколен от метан. На тези дълбочини налягането може да надхвърли 235 000 атмосфери.
Диамантите се смятат за изключително стари. Някои оценки показват, че диамантите на повърхността днес може да са се образували преди 3,5 милиарда години, въпреки че много от тях са много по-млади. Дълголетието им се дължи на силата на химическите им връзки, казва Гроат. Диамантите са направени от въглерод и тъй като се образуват под налягане, "е нужна голяма сила, за да разкъса връзките им". Нагряването на диамант над 900°C ще го превърне в графит.
Диамантите се извеждат на повърхността от уникален вид магма, наречена кимберлит. Кимберлитовите магми са склонни да бъдат непостоянни, изригват със скорости над 30 метра в секунда и повличат диаманти от околните скали, докато се движат нагоре. По този начин скъпоценни камъни, образувани в продължение на милиарди години, се изхвърлят на повърхността за месеци или дори часове.
Най-дълбоката точка във вътрешността на планетата, до която някога сме достигали, е 12,6 км в Колския свръхдълбок сондаж в Русия.
Освен естетическата си стойност и естествената си твърдост, което ги прави привлекателни за различни видове индустрии, 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 структурата на вътрешността на планетата и процесите, протичащи там".
Изучавайки тези скъпоценни камъни, учените са разбрали, че ранната Земя не е била толкова тектонично активна, колкото е днес. Други анализи разкриват въглеродни подписи, съответстващи на фотосинтезата, показващи, че въглеродният цикъл достига дълбоко във вътрешността на планетата. Наскоро учени, изучаващи редки диаманти, откриват доказателства за вода по-дълбоко в мантията, отколкото се очакваше, както и изцяло нови минерали.