Земля может прекратить создавать алмазы и континенты: как это возможно (фото)

Об этом говорится в исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, пишет PHYS.org.

В новом исследовании ученые из Института геохимии Гуанчжоу Китайской академии наук совместно с международными коллегами обнаружили, что глубоко субдуцированные карбонаты могут вызывать значительные изменения в окислительно-восстановительных состояниях мантии Земли. Наиболее любопытно то, что именно этот процесс влияет на образование подлитосферных алмазов и играет важную роль в долгосрочной эволюции кратонов — древних стабильных частей континентальной литосферы.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Модель недр Земли

Команда провела эксперименты под высоким давлением, смоделировав глубины от 250 до 660 километров. Это позволило изучить, как расплавы карбонатита, полученные из субдуцированных плит, взаимодействуют с металлическими железосодержащими мантийными породами.

Результаты указывают на то, что в более прохладных условиях мантии расплавы карбонатита подвергаются постепенному восстановлению — это приводит к образованию неподвижных алмазов, помогающих стабилизировать кратон. В то же время в более горячих условиях, под влиянием плюма, расплавы карбонатита имеют тенденцию окислять окружающую мантию — это ослабляет литосферу и может вызвать ряд реакций, а именно:

• расслоение литосферы;
• подъем поверхности;
• распространенную вулканическую активность.

Глубинные перемещения углерода

По словам соавтора исследования, профессора Юй Вана, окислительно-восстановительное состояние глубинной мантии является критическим фактором, контролирующим, как летучие вещества, такие как углерод, циркулируют между поверхностью Земли и ее недрами.

По сути, эксперимент ученых показал, что судьба субдуцированного углерода сильно зависит от температуры мантии и окислительно-восстановительных условий, формируя эволюцию континента в течение геологического времени.

Ученые также сравнили состав минералов, образовавшихся в ходе экспериментов, с включениями природных алмазов из кратонов в Африке и Южной Америке. Команда обнаружила четкие доказательства того, что различные мантийные среды производят отчетливо разные окислительно-восстановительные сигнатуры. Профессор Ван теперь утверждает, что изменения напрямую определяют, образует ли субдуцированный углерод стабильные алмазы или способствует дестабилизации литосферы.

Результаты нового исследования не только расширяют наши знания о глубоком хранении и перемещении углерода в недрах планеты, а также имеет значение для интерпретации возраста образования алмазов и прогнозирования стабильности кратонов в ответ на будущие тектонические события.

Ранее Фокус писал о том, что на глубине 160 км спрятан квадриллион тонн алмазов.