Алмаз, найденный в шахте в Ботсване, содержит множество включений, содержащих следы рингвудита, ферропериклаза, энстатита и других минералов, которые указывают на то, что алмаз образовался на глубине 660 километров под поверхностью Земли на границе между верхней и нижней мантией.
Алмаз с глубины 600 км показал наличие большого количества воды в мантии Земли
Геологи проанализировали алмаз, поднявшийся с глубины 660 км, где он сформировался на границе верхней и нижней мантии. Ученые показали, что он формировался при наличии большого количества воды.
В это трудно поверить, но мировой океан — это фактически большая и очень мелкая лужа. Unsplash
Такие находки огромная ценность, и не потому что это алмазы, а потому что они приносят нам известия со страшной глубины нашей планеты и дают возможность увидеть, что же там происходит.
«Появление рингвудита указывает на влажную среду на этой границе», — пишет группа исследователей под руководством физика минералов Тингтинг Гу из Геммологического института Нью-Йорка и Университета Пердью в исследовании, опубликованном в журнале Nature Geoscience.
Глубинный водоворот воды
Мы все помнит из школьных учебников про круговорот воды в природе. Но есть и другой круговорот воды, про который в школьных учебниках обычно не пишут.
Большая часть поверхности Земли покрыта океаном, но если мы учтем его площадь и глубину (не более 11 км), фактически океан — это очень мелкая лужа.
Земные океаны — это фактически лужа.
Но земная кора содержит трещины и разломы, тектонические плиты сталкиваются и наползают друг друга. В таких зонах вода просачивается вглубь планеты, достигая нижней мантии.
Со временем вода возвращается на поверхность благодаря вулканической активности. Этот цикл просачивания и извержения воды называется глубинным круговоротом воды. Знание того, как он работает и сколько воды находится под поверхностью Земли, важно для понимания геологической активности нашей планеты. Например, присутствие воды может повлиять на взрывную силу извержения вулкана и сыграть важную роль в сейсмической активности.
Но поскольку мы не можем туда спуститься, нам приходится ждать, пока вода сама дойдет до нас, в том числе в составе алмазов, которые образуются в условиях экстремальной температуры и огромного давления.
Вести из глубины
Тингтинг Гу и ее коллеги детально изучили именно такой драгоценный камень, обнаружив в нем 12 минеральных включений.
Минеральные включения в алмазе из глубин земной коры.
Среди включений они обнаружили скопление рингвудита (силиката магния) в контакте с ферропериклазом (оксидом магния/железа) и энстатитом (другим силикатом магния с другим составом). Характер этих включений показал, что камень сформировался на глубине, а затем проделал долгий путь наверх.
У рингвудита были обнаружены признаки, указывающие на то, что минерал образовался в присутствии воды. Другие минералы, найденные в алмазе, также образуются в присутствии воды. Эти признаки указывают на то, что среда, в которой образовался алмаз, была очень влажной.
Свидетельства наличия воды в пограничной зоне между нижней и верхней мантией находили и раньше, но их было недостаточно, чтобы определить, сколько воды там находится. Было ли это случайное включение из небольшого локального кармана воды, или же там действительно очень много воды? Работа Гу и ее команды указывает, что более вероятным является второй вариант.
Предыдущие исследования показали, что Земля всасывает гораздо больше воды, чем мы думали раньше. Это исследование может дать нам ответ на вопрос, куда она в результате попадает.