Российские ученые установили, что высокое содержание хрома в рутиле (минерале-спутнике алмаза) может быть индикатором наличия алмазов при поиске алмазных месторождений. Исследование было проведено при поддержке Российского научного фонда, результаты исследования опубликованы в журнале Lithos. 

Алмазы являются глубинными минералами, и формируются, как полагают ученые, из атомов углерода под большим давлением (около 50000 атмосфер) и на большой глубине (примерно 200 км). На поверхность земли алмазы выносятся вулканической магмой во время формирования кимберлитовых трубок, которые представляют собой вертикальное или близкое к вертикальному геологическое тело, образовавшееся при прорыве газов сквозь земную кору. Кимберлитовые трубки заполнены кимберлитом - магматическими горными породами, которые, кроме прочих минералов, содержат алмазы в промышленных концентрациях. Каждая кимберлитовая трубка имеет своё название и является потенциальным месторождением алмазов. По оценкам специалистов, около 90% запасов алмазов коренных источников сосредоточены в кимберлитовых трубках. Алмазоносность кимберлитовой трубки напрямую зависит от глубины её формирования: чем глубже находится литосферная мантия, в которой формируются кимберлитовые расплавы, тем выше вероятность встретить алмазы. 

Ученые изучили образцы рутила - минерала с формулой ТiO2 (хром является примесью и в химической формуле рутила не отражается) из разных кимберлитовых трубок. Среди них были высокоалмазоносная (девять карат на тонну) трубка Интернациональная, высокоалмазоносная трубка Мир (три с половиной карата на тонну) и неалмазоносная трубка Майская. Мелкие зерна рутила находились во включениях в более крупных зернах алмаза и граната (другого минерала-спутника алмаза).

Как показало исследование, в рутиле из глубинной литосферной мантии содержится больше хрома, чем в рутиле из земной коры. Высокие содержания хрома оказались характерны только для рутила из глубинных участков мантии, в условиях которых как раз и образуется алмаз.

Ученые провели исследование алмаза из кимберлитовой трубки Мир (Якутия) с уникальным набором включений, состоящим из пяти различных минералов: оливина, ортопироксена, рутила, клинопироксена и граната, в том числе с уникальным полиминеральным срастанием: оливина, ортопироксена и рутила. Как полагают исследователи, эта находка подтверждает выводы о совместном образовании рутила и алмаза на глубинах литосферной мантии и свидетельствует о существовании таких глубинных пород, из которых все пять минералов попали в виде включений в один алмаз. Это подтверждает возможность использования хромистого рутила в качестве индикаторного минерала при поиске глубинных алмазоносных трубок.

«Характерная примесь хрома в глубинном мантийном рутиле, возможность его использования для установления возраста внедрения кимберлитов, и устойчивость рутила в приповерхностных условиях, являются исключительно важными характеристиками при поиске алмазных месторождений, особенно в регионах с интенсивным выветриванием, где остальные индикаторные минералы кимберлитов могут быть полностью разрушенными. Полученные результаты, при поддержке РНФ, в настоящее время применяются при исследовании рутила из кимберлитов Якутии, Архангельска, Африки и Южной Америки», -  цитируются в сообщении слова одного из авторов исследования, старшего научного сотрудника лаборатории минералов высоких давлений и алмазных месторождений Института геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН Владимира Мальковца.

Как полагают авторы, результаты исследования могут использоваться в геологоразведочных работах, направленных на поиски алмазов.