Редкий алмаз пролил свет на историю глубинных процессов Земли
15 сентября 2020 г.
В алмазе были найдены включения редкого минерала ферропериклаза, который образуется на глубине более чем 660 км под поверхностью Земли. Статья с результатами исследования опубликована в журнале Nature.
Исследование было проведено аспиранткой Отделения наук о Земле Университета Альберты Марго Регье под руководством профессора Грэма Пирсона и Томаса Стэчела в сотрудничестве с учеными из Университета Глазго, в том числе доктора наук Джеффа Харриса, собравшего образцы алмазов. Был изучен состав и свойства алмазов, что позволило ученым понять один из самых важных и интересных с точки зрения современной геологической науки процессов в недрах Земли, а именно – глубинный круговорот углерода.
Что же является первоначальным источником углерода в этом сложном процессе, охватывающем весь Земной шар?
Ответ на этот вопрос ученые получили при помощи метода изотопного анализа кислорода, содержащегося в минеральных включениях в алмазах, собранных в Канкан, Гвинея. Этот редкий кислородосодержащий минерал, называемый ферропериклазом, происходит из нижних слоев мантии. Сами алмазы были получены с глубин, простирающихся от литосферы до нижней мантии (более 660 километров).
Данные анализов в сочетании с известным содержанием изотопов углерода и азота в алмазах указывают на то, что карбонатизированная магматическая океаническая кора является основным углеродосодержащим резервуаром в плитах, погруженных на уровень глубин литосферы и переходной зоны (менее 660 километров). Исследование показало, что богатая углеродом океаническая кора, которая погружается в глубокую мантию, высвобождает большую часть своего углерода, прежде чем она начинает своё погружение. Это означает, что большая часть углерода возвращается обратно на поверхность, и лишь небольшое его количество хранится в глубокой мантии, что имеет большое значение для понимания учеными углеродного цикла Земли.
«Механизм важен для понимания по ряду причин, – поясняет Марго Регье. – Движение углерода между поверхностью и мантией влияет на климат Земли, состав ее атмосферы и на высвобождение магмы из вулканов».
Марго отмечает, что «в этом уравнении мы не знаем ещё несколько переменных. Например, как изменялся углеродный цикл с течением времени и сколько углерода хранится в самых глубоких частях нашей планеты. Если мы хотим понять, почему наша планета стала пригодной для жизни и как поверхности и атмосферы других планет были сформированы их внутренними процессами, то нам необходимо узнать все неизвестные значения».
Читать подробнее: The lithospheric-to-lower-mantle carbon cycle recorded in superdeep diamonds
Источник: Nature
Перевод/адаптация текста: «Вестник ОНЗ РАН»