Связь примесного и изотопного состава алмазов с условиями алмазообразования

Уникальные свойства алмазов делают исследование этого минерала интересным и важным для разных областей науки и техники. Показательным фактором, свидетельствующем о большом интересе к алмазу, является большое количество научных публикаций по этой теме: около двух тысяч каждый год.
Решение вопроса о происхождении и условиях образования алмазов является одной из актуальных проблем наук о Земле. Важным источником информации об условиях формирования и среды кристаллизации минералов является изучение дефектов и примесей. Отличительной особенностью алмаза является его моноэлементный состав. Этот позволяет рассматривать любые примеси как дефекты решетки. Таким образом, исследование химических примесей теснейшим образом связано с изучением дефектов, как точечных, так и объемных (таких как минеральные включения).В настоящее время практически общепринятой является гипотеза о мантийном происхождении большинства алмазов. Благодаря высокой механической прочности и химической инертности алмаза, минералы, содержащиеся в дефектах структуры, в большинстве случаев не подвергаются вторичным изменениям. Таким образом, изучение химического и изотопного состава алмазов, дефектов и включений является одним из немногих прямых источников информации о верхней мантии и континентальной литосфере.
Для физики твердого тела алмаз является модельной системой из-за сравнительно простой структуры. Изучение дефектов и примесей помогает лучше понять свойства не только алмаза, но и других важных полупроводников (например, кремния, германия). Целесообразность его применения в конкретной области промышленности принципиальным образом зависит от свойств, а значит, от типа и концентрации дефектов. Таким образом, исследование дефектов и примесей в алмазах важно как для фундаментальной науки, так и для многочисленных прикладных задач. Исследование дефектов и примесей позволяет лучше понять не только физику алмаза, но и процессы образования и посткристаллизационную историю этого минерала.
Большой объем проделанных исследований позволил решить многие важные проблемы, связанные с образованием и свойствами алмазов. Казалось бы, что для такой простой системы, как алмаз, не должно остаться много нерешенных задач. Однако привлечение новых комплексных методов исследования и расширение статистики не только отвечает на многие вопросы, но и ставит новые. Как в физике алмаза, так и в геохимической картине образования этого минерала существует множество белых пятен. Одним из наиболее перспективных путей дальнейшего изучения алмазов является применение комплекса взаимодополняющих методов анализа к хорошо подобранной представительной коллекции образцов. <...>