Бриллианты не всегда бывают прозрачными; существуют и синие, и желтые, и зеленые, и даже розовые разновидности этого камня. Но откуда берется это разнообразие оттенков? Портал livescience.com разобрался в вопросе.
В основе бриллиантов лежит один единственный элемент — чистый углерод, который превращается в самородок под очень высоким давлением. Обычно бриллианты формируются на глубине свыше 161 км под поверхностью Земли, глубоко в мантии планеты. Там давление и температура достаточно велики, чтобы атомы углерода соединились в плотную сетку.
После формирования бриллианты должны очень быстро попасть на поверхность Земли, чтобы сохранить свою кристаллическую структуру. Как правило, это происходит, когда вулканические извержения выбрасывают породу из недр планеты. Если бриллиант останется на глубине, то он либо расплавится, либо превратится в графит в течение миллионов лет. Людям должно очень повезти, чтобы наткнуться на бриллианты в дикой природе.
Подавляющее большинство бриллиантов бесцветны, но есть несколько процессов, благодаря которым обычные бриллианты могут превратиться в цветные. Прежде всего, бриллианты, как и любые другие минералы, могут содержать различные примеси в зависимости от того, где они сформировались. Но из-за того, что молекулы углерода очень маленькие и сбиваются в очень плотные сетки, мало какие элементы могут послужить примесями.
Исключения редки, но они есть. Так, азот, сосед углерода по периодической таблице, может втиснуться в молекулярную сетку и придать бриллианту желтый или оранжевый оттенок. Борон, еще один элемент с маленьким атомным радиусом, приводит к формированию голубых бриллиантов, таким как алмаз Хоупа. А радиация способна сделать их зелеными: так бывает, когда скалы по соседству с формирующимся бриллиантом содержат уран.
Бриллианты также иногда получают цвет от структурных деформаций — так получаются розовые и красные камни. Их оттенки проявляются в результате искажения углеродных сеток, когда они находятся глубоко в мантии Земли. Для того, чтобы получить такой цвет, бриллиант должен быть сдавлен очень специфическим образом. Если давление слишком сильное, то цвет получится коричневым; если недостаточно сильное, то он останется бесцветным. Именно поэтому розовые бриллианты — такая большая редкость.
Примечательно, что, из-за специфики формирования розовых и красных бриллиантов, ученые изучают их для того, чтобы понять, где именно в мантии планеты они зарождаются. Геологические процессы, происходящие в том или ином регионе, оставляют после себя характерный «отпечаток». Поэтому эти разновидности бриллиантов — единственные, которые потенциально можно отследить к какой-то точке планеты.