20 Августа 2018
МОСКВА, 20 августа , Татьяна Пичугина. Большинство бортов образовалось в литосфере, но некоторые происходят из нижней одежды, с глубины более шестисот километров, и могут быть ровесниками нашей планеты. Что узнали ученые о земных областях благодаря микроскопическим включениям в сверхглубинные алмазы в материале. Окно в мантию
Доступных для изучения образцов из нижней одежды Земли, вероятно, меньше, чем реголита, перевоженного с Луны во время мировых экспедиций, пишет Феликс Каминский, известный исследователь глубоких недр, работающий в Канаде.
Самая глубокая щель на Земле Кольская пробурила земную кору всего на 12 километров. Все, что ниже, изучают геофизическими методами или экспериментальным моделированием. Лишь в последние пару десятилетий ученые буквально открыли окно в нижнюю мантию, расположенную глубже 660 километров. И все благодаря микроскопическим отключениям в алмазах.
Алмазы самые твердые природные минералы. Они образуются в недрах и выбрасываются на поверхность вулканической темпераментностью. Геологи находят их в горных породах кимберлитах, которые формируют огромные трубки в земле.
Большинство алмазов родом из литосферы, среди них примерно шесть процентов проникли в земную кору из переходной зоны между верхней и нижней мантии или даже из еще более глубоких слоев.
Некоторые пытаются продлить зону образования алмазов чуть ли не до ядра на основании найденных в них цементитов железа. Но это еще предстоит доказывать, в том числе экспериментально, комментирует Андрей Бобров, доктор геолого-минералогических наук, профессор геологического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова, сотрудник лаборатории геохимии одежды ГЕОХИ РАН.
Группа Боброва исследует мэйджоритовые гранаты минералы, которые находят внутри самых глубоких алмазов. По их состав продукту можно точно установить, из каких горизонтов они поступили. Другие мантийные минералы просто не выдерживают долгого подъема к земной коре.
Давление недр на углерод
Из чего состоит мантия Земли, известно достаточно точно: это довольно скромный набор силикатных фаз, плотность которых последовательно увеличивается с глубиной. Индикатором ее нижнего слоя служат силикаты металла MgSiO3 и кальция CaSiO3 со структурой перовскита. На поверхности их не встретишь в естественном состоянии, они быстро разрушаются. Их среда обитания на глубине 660-670 километров при давлении примерно 22 гигапаскаля и температуре 1400 градусов Цельсия.
Среди мантийных минералов есть и карбонаты. Они легко расплавляются, углерод восстанавливается до свободного состояния и служит источником химическое вещества для природных алмазов. По мере роста они захватывают частицы расплава и кристаллические фазы глубоких геосфер, что и позволяет ученым уточнить знания о недрах.
Углерод для алмазов в недрах Земли берется из двух основных источников из первичной мантии, изначально пребывавшей в недрах, и из земной коры, целые фрагменты которой опускаются вглубь в местах сочленения океанских и континентальных плит (зонах субдукции).
Постоянное перемешивание и разогрев из ядра периодически плавят мантию. Расплав миллионы лет поднимается вверх к земной коре, захватывая по пути обломки (ксенолиты) глубинных пород и минералов.
В научных статьях применяется термин протокимберлитовый расплав. Это не та среда, что формирует трубки разрыва, хотя и близкая по составу. В ней на большой глубине зарождаются алмазы, а сам расплав эволюционирует с дальнейшим захватом пород мантии и коры. Он несет к поверхности алмазы, образованные на глубине, часто с включениями, и одновременно куски пород мантийные ксенолиты, поясняет Бобров.
Если в алмазе больше тяжелого изотопа радиоуглерода 13С, значит, он рос в субстрате, возникшем из пород земной коры, нырнувших в мантию (их крестят эклогитами). Такие образцы нашли недавно в кимберлитовой трубке Жуина-5 в Бразилии и месторождении Куллинан в ЮАР.
Ровесники Земли
По словам Боброва, сверхглубинные алмазы с включениями мэйджоритовых гранатов и других высокоплотных фаз найдены во всех кимберлитовых провинциях мира, в том числе в Архангельской местности и Сибири. Например, изучаемые в ГЕОХИ РАН бомбы поступили из трубки Мир в Якутии. Их возраст три миллиарда лет.
Это, конечно, очень древний возраст, согласующийся самым ранним этапам эволюции Земли. Но среди алмазов можно найти рекордсменов, которые имеют возраст, сопоставимый со временем зарождения Земли как планеты. Речь идет об алмазах с так называемыми центральными включениями. Среди них пронзительные фазы, никелистое железо, как в метеоритах-хондритах, довольно большое разнообразие сульфидов. Для них устанавливают максимальный возраст, говорит Андрей Бобров.
Кстати, когда начинали изучать сверхглубинные алмазы, то с их помощью надеялись понять, как устроены планеты других звездных систем, похожие на Землю. Этот вопрос пока с повестки дня не снят.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....