Вчені з Університету Кертіна в Австралії розкрили механізм формування сапфірів. Дослідження показало, що вони утворюються глибоко в надрах Землі за вкрай високих температур.
Сапфіри знаходять у вулканічних відкладеннях, де магма з мантії Землі протягом тривалого часу надходить у кору і утворює розплави, багаті натрієм та калієм. Також вони зустрічаються в річищах рік, де кристали очищаються від вихідних порід.
Геологи довгий час не могли точно визначити, яким чином виникають дорогоцінні камені. Згідно з новим дослідженням, вони утворюються з глинистих відкладень. Екстремальні процеси при вулканічній активності нагрівають та стискають оксид алюмінію в земній корі в кристалічну форму, відому як корунд – основний мінерал, з якого складаються сапфіри. Потім потік магми підіймає кристали на поверхню.
У рамках дослідження вчені зібрали 223 мікроскопічні сапфіри з вулканічного району Айфель (Німеччина) та піддали їх вторинній іонній мас-спектрометрії. Вони відстежували включення рутила та циркону та співвідношення ізотопів кисню в оксиді алюмінію.
До складу рутила та циркону входить уран, який зазнає радіоактивного розпаду з відомою швидкістю. Аналіз дозволяє визначити, коли утворився кристал.
Датування показало, що сапфіри сформувалися одночасно з вулканізмом, який вивів їх на поверхню. Це сталося на глибині близько 7 км під поверхнею планети. Частково на процес вплинуло розплавлення мантійної магми, яка пройшла крізь породу та «передала» співвідношення ізотопів у мантії кристала. Інші сапфіри утворювалися в міру того, як розплав проникав у породу навколо них і сприяв сильному нагріванню, повідомляє Contributions to Mineralogy and Petrology.
