Ученые нашли в алмазе доказательство переноса воды в нижнюю мантию Земли
Минерал гётит мог доставить воду с поверхности Земли на глубину более 900 км. На это указывает микроскопическое включение в сверхглубинном алмазе.
МОСКВА, 3 августа /Новости науки/. Бразильские ученые нашли в сверхглубинном алмазе доказательство переноса воды в нижнюю мантию Земли. Об этом говорится в статье в журнале Scientific Reports.
Открытие подтверждает гипотезу, согласно которой гётит — распространенный в почве и на морском дне минерал — способен переносить связанную воду на глубину более 900 км. Там вода может высвобождаться, влиять на плавление горных пород и участвовать в образовании магмы.
«Поскольку томография показала, что включение не связано с внешней средой, мы решили исследовать его», — рассказала участница работы Каролина Камарда. Это позволило исключить попадание минералов внутрь алмаза через микроскопические трещины уже после его выхода на поверхность.
Ученые изучили алмаз длиной около 3 мм, найденный в районе города Жуина в бразильском штате Мату-Гросу. С помощью рентгеновской микротомографии на синхротроне Sirius исследователи обнаружили в камне около 100 минеральных включений. Одно из них содержало гётит, гематит и магнетит — сочетание минералов, которое не могло сформироваться в таких условиях на поверхности Земли.
Дополнительным свидетельством глубинного происхождения алмаза стало другое включение — ферропериклаз. Этот минерал широко распространен в нижней мантии. Сверхглубинные алмазы формируются глубже 300 км, тогда как большинство обычных алмазов возникает примерно в 150 км от поверхности.
Экспериментальные данные показывают, что гётит может сохраняться при давлении от 35 до 57 гигапаскалей и температуре от 877 до 1 827 градусов Цельсия. Такие условия соответствуют нижней мантии на глубине приблизительно от 900 до 1 250 км.
По версии исследователей, гётит погружается в мантию вместе с океанической плитой. В относительно холодных глубоких трещинах породы он может преодолеть сотни километров, а затем распасться с образованием гематита или магнетита, высвободив воду. Вода снижает температуру плавления мантийных пород и способствует появлению небольших объемов магмы.
Ранее считалось, что гётит теряет воду уже при температуре выше 200 градусов Цельсия и потому не способен проникнуть глубоко в мантию. Однако лабораторные эксперименты последних лет и новая находка в алмазе показывают, что в определенных условиях минерал может сохраняться значительно дольше. В 2014 году в другом алмазе из Жуины нашли рингвудит — минерал, также способный удерживать воду в глубинах Земли.
Открытие подтверждает гипотезу, согласно которой гётит — распространенный в почве и на морском дне минерал — способен переносить связанную воду на глубину более 900 км. Там вода может высвобождаться, влиять на плавление горных пород и участвовать в образовании магмы.
«Поскольку томография показала, что включение не связано с внешней средой, мы решили исследовать его», — рассказала участница работы Каролина Камарда. Это позволило исключить попадание минералов внутрь алмаза через микроскопические трещины уже после его выхода на поверхность.
Ученые изучили алмаз длиной около 3 мм, найденный в районе города Жуина в бразильском штате Мату-Гросу. С помощью рентгеновской микротомографии на синхротроне Sirius исследователи обнаружили в камне около 100 минеральных включений. Одно из них содержало гётит, гематит и магнетит — сочетание минералов, которое не могло сформироваться в таких условиях на поверхности Земли.
Дополнительным свидетельством глубинного происхождения алмаза стало другое включение — ферропериклаз. Этот минерал широко распространен в нижней мантии. Сверхглубинные алмазы формируются глубже 300 км, тогда как большинство обычных алмазов возникает примерно в 150 км от поверхности.
Экспериментальные данные показывают, что гётит может сохраняться при давлении от 35 до 57 гигапаскалей и температуре от 877 до 1 827 градусов Цельсия. Такие условия соответствуют нижней мантии на глубине приблизительно от 900 до 1 250 км.
По версии исследователей, гётит погружается в мантию вместе с океанической плитой. В относительно холодных глубоких трещинах породы он может преодолеть сотни километров, а затем распасться с образованием гематита или магнетита, высвободив воду. Вода снижает температуру плавления мантийных пород и способствует появлению небольших объемов магмы.
Ранее считалось, что гётит теряет воду уже при температуре выше 200 градусов Цельсия и потому не способен проникнуть глубоко в мантию. Однако лабораторные эксперименты последних лет и новая находка в алмазе показывают, что в определенных условиях минерал может сохраняться значительно дольше. В 2014 году в другом алмазе из Жуины нашли рингвудит — минерал, также способный удерживать воду в глубинах Земли.
