Наконец-то. В Германии разгадали секрет рождения сапфиров
Сапфиры, как и другие драгоценные камни, формируются глубоко в земной коре под воздействием огромного давления и высоких температур.
Основным компонентом сапфиров является оксид алюминия (корунд) с добавлением микроэлементов, таких как железо, титан, кобальт, свинец, хром, ванадий, магний, бор и кремний. Их знаменитый синий цвет обусловлен взаимодействием железа и титана с кристаллической решеткой, поглощающих красные и желтые длины волн света, оставляя отраженный свет преимущественно синим.
В новом исследовании ученые из Гейдельбергского университета изучили 223 сапфира из горного хребта Эйфель на западе Германии. Эйфель — вулканический регион, где магма из мантии Земли проникала в земную кору на протяжении почти 700 000 лет. Большинство сапфиров было найдено в речных отложениях, что свидетельствует об их прочности и устойчивости к выветриванию.
Сапфиры образуются из древней вулканической породы, богатой натрием и калием, но бедной диоксидом кремния. Анализ изотопов кислорода и микроэлементов показал, что сапфиры формировались в то же время, когда в регионе начался вулканизм. Изотопная подпись сапфиров предполагает, что они не оставались при высоких температурах свыше 900 °C в течение длительного времени, что противоречит теории об их образовании в мантии или нижних слоях земной коры.
Некоторые сапфиры получили свою изотопную подпись из расплавов мантии, смешанных с нагретыми и частично расплавленными породами земной коры на глубине около 5−7 километров. Другие сапфиры образовались, когда подземные расплавы вступили в контакт с окружающими скальными стенами, что способствовало кристаллизации сапфиров.
«В Эйфеле в кристаллизации сапфира сыграли свою роль как магматические, так и метаморфические процессы, в ходе которых температура изменяла исходную породу», — заявил Себастьян Шмидт, ведущий исследователь из Гейдельбергского университета.
Исследование опубликовано в журнале Contributions to Mineralogy and Petrology.
