Геохимики разгадали загадку образования земной коры

Просмотров: 635

Куски базальта в мантии; Иллюстрация: Caroline McNiel, National MagLab

07 августа 2020 г.

Изучив образцы базальта, собранного на океанических хребтах, геохимики из Университета Флориды описывают своеобразный процесс круговорота земной коры. Результаты исследований опубликованы в журнале Science Advances.

Земная кора – хорошо изученная часть нашей планеты, представляющая собой внешний твёрдый слой её оболочки. Большинство геологов выделяет три типа земной коры: континентальный, океанический и переходный. При всём разнообразии технологий и научных средств, доступных современным исследователям, океаническая кора остаётся наименее изученной частью. И ещё менее изученной является слой, её подстилающий, а именно – мантия.

Для того чтобы лучше понять процессы, происходящие в мантии, а также узнать, что же становится с веществом земной коры в процессе субдукции, ученые отправились к океаническим хребтам. Исследователи Лаборатории анализа плазмы Национальной лаборатории сильного магнитного поля (Университет штата Флорида, США) проанализировали более 500 образцов базальтов и пород пироксенит-перидотитового ряда, собранных на 30 различных океанических хребтах. Соотношение элементов в образцах горных пород измерялось при помощи масс-спектрометрии.

Один из авторов исследования, геохимик лаборатории «MagLab» Мунир Хумаюн, пишет, что вещество океанической коры может опускаться вглубь и плавиться, но иногда оно путешествует к разломам в океанических хребтах, снова «всплывая» на поверхность и принимая участие в появлении новой коры. Такое предположение ученые называют «гипотезой мраморного пирога» – траектория движения участков коры в мантии напоминает ученым шоколадные разводы в выпечке.

Подтверждением гипотезы, в частности, служит тот факт, что некоторые участки так называемого обогащенного базальта в срединно-океанических хребтах имеют повышенное содержание определенных элементов, которые преобладают в мантии. Как показали результаты геохимических исследований, содержание других элементов в такой породе, наоборот, было снижено. Например, в расплаве вторичной коры доля германия и кремния была заметно ниже, чем в новом базальте, появившемся из расплавленной мантии.

Паттерны расположения таких регионов обогащенного базальта действительно напоминали шоколадные прослойки мраморного пирога. Оценив количество базальта в океанической коре, ученые пришли к выводу, что от пяти до шести процентов всего состава мантии нашей планеты составляет «переработанное» вещество коры, погрузившееся в зонах субдукции в мантию и вернувшееся к поверхности через океанические хребты.

Читать подробней: Elemental constraints on the amount of recycled crust in the generation of mid-oceanic ridge basalts (MORBs)

Источник: Advances.sciencemag.org

Перевод/адаптация текста: "Вестник ОНЗ РАН"

Печать

Joomla SEF URLs by Artio