143
Сапфиры, как и другие драгоценные камни, формируются глубоко в земной коре под влиянием большого давления и больших 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, поглощающей красные и желтые длины волн света, оставляя отраженный свет преимущественно синим.
В новом исследовании ученые из Гейдельбергского университета изучили 223 сапфира с 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 стойкости 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 время, когда в регионе начался вулканизм. Изотопная подпись сапфиров предполагает, что они не оставались при высоких температурах свыше 900 С 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 км. Другие сапфиры образовались, когда подземные расплавы вступили в контакт с окрестными скальными стенами, что способствовало кристаллизации сапфиров.
"В Эйфеле в кристаллизации сапфира сыграли свою роль как магматические, так и метаморфические процессы, во время которых температура меняла исходную породу", - заявил Себастьян Шмидт, ведущий исследователь из Гейдельбергского университета.
