Геологи нашли в алмазах следы путешествий по глубинам планеты

Один из объектов исследования — алмаз с поперечником в пару миллиметров, содержащий минеральные включения размером в сотые доли миллиметра (фото Science/AAAS).

Первое физическое свидетельство колоссального круговорота вещества удалось получить учёным из США, Бразилии и Великобритании. Они проследили путь разных элементов, в том числе углерода, от океанской коры в нижнюю мантию и обратно на поверхность планеты.

Приятный сюрприз преподнесли шесть алмазов из месторождения Juina-5 в Бразилии. В них обнаружились включения минералов, содержащие базальтовые материалы, которые можно было бы ожидать от океанической коры, спустившейся в результате субдукции в мантию и «переваренной» там.

Словно мухи в янтаре, эти зёрна внутри алмазов поведали об огромном круговороте вещества. Учёные объясняют, что найденные кристаллы содержат все фазы, которые должны присутствовать в ходе переработки базальтов в нижней мантии, то есть на глубине более 700 километров, и последующего подъёма материала с частичной перекристаллизацией включённых зёрен.

Именно в нижней мантии, в условиях высокой температуры и колоссального давления, были рождены эти алмазы, в процессе роста захватившие в плен другие кристаллики.

Далее алмазы отправились в путешествие по плюму — восходящему мантийному потоку, а потом были подхвачены столбом вулканической породы кимберлит, который и вынес эти камни наверх где-то в меловой эре, рассказывает InsideScience.org.

Схема обращения углерода и других веществ в нижней мантии. Авторы работы замечают, что в отношении углерода на руках исследователей раньше были лишь прямые свидетельства его круговорота в атмосфере, на поверхности Земли и в океане, но не на таких больших глубинах (иллюстрация Science/AAAS).

Один из авторов работы, Стивен Шири (Steven B. Shirey) из института Карнеги (Carnegie Institution for Science), напоминает, что многие алмазы имеют возраст в миллиард лет и больше, однако эти шесть кристаллов были сформированы всего 100-300 миллионов лет назад, но зато на очень большой глубине (при том что большая часть алмазов происходит с глубин порядка всего-то 200 км).

Важно, что углерод, из которого составлены эти алмазы, в далёкие эпохи спустился в глубинную «печь» с земной поверхности (смотрите рисунок вверху). Об этом говорит пропорция изотопов углерода, соответствующая происхождению их от органических компонентов, обычно присутствующих в изменённой океанической коре, — поясняют геологи в пресс-релизе института Карнеги.

Так учёные впервые получили прямое доказательство того, что затонувшие литосферные плиты добираются до самой нижней мантии, прежде чем окажутся окончательно переработаны и с плюмами вернутся наверх в виде вулканических пород. Ранее исследователи находили геохимические свидетельства возвращения части вещества бывшей коры из верхней мантии, а о спуске тектонических плит в нижнюю мантию могли судить только косвенно — по сейсмологическим данным.

(Детали нового исследования раскрывает статья в Science.)



Учёные измерили скорость роста гигантских кристаллов

14 сентября 2011

Европейцы получили самую точную карту геоида

1 апреля 2011

Открыты шторма эпохи обледенелой Земли

15 декабря 2010

NASA объяснило присутствие золота и платины на Земле

10 декабря 2010

Обнаружена загадочная синхронизация вулканов Земли

23 сентября 2010
  • Сергей Асташкин  20 сентября, 11:41
    -- Вот как прозаично, из глубин планеты, а не какие-то фиерические кавитации.. Но мне кажется тут не хватает одного сущесвенного момента. И ещё — совсем не обязательно,чтобы алмаз образовался при 1400 С.. Он мог образоваться позже, а это выл просто плотный графит..
    ОтветитьНравится
  • Петр Адакимчик  20 сентября, 12:26
    Ну вообщето теория образования алмазов в земной коре давно была обоснована. И это всего лиш очередное ее подтверждение. По поводу перехода графит-алмаз есть кривые описывающий данный процесс в зависимости от давления и температуры. Так что данная статья ничего экстраординарного и нового не несет.
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  20 сентября, 12:43
    Пётр, не в коре — в мантии. И никто не говорит тут, что «наконец, открыли, где образуются алмазы». Странно вы понимаете текст. Тут новизна заключается в том, что впервые изотопно и химически подтверждён круговорот элементов (углерода в частности) от коры в нижнюю мантию и обратно в кору.
    А по кривым перехода углерода и других веществ — кого вы удивить хотите — собственно если б их не было (кривых), геологи и не узнали бы с каких глубин пришли данные кристаллы.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  20 сентября, 13:21
    -- Маленько не так, алмаз при высоком давлении и высокой температуре просто равновесная модификация, при снятии давления — при этих температурах. -- он за МИНУТЫ (единицы) становится обычным графитом. Так что — нет пока нормальной теории появления алмазов..
    ОтветитьНравится
  • Алексей Заикин  20 сентября, 21:31
    Т.е. заявления о получении искусственных алмазов из графита — вранье и провокация?
    ОтветитьНравится
  • Александр Митькин  20 сентября, 12:27
    Означает ли столь большой круговорот, что, если бы были в те далёкие времена (миллионы лет назад) разумные цивилизации, то следов существования бы не осталось (одно дело фрагменты костей, а когда кирпич достаточно хорошо обглодает, то не скажешь что это было, ровный облицовочный камень или керамическая скульптура.
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  20 сентября, 12:43
    Не означает.
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  20 сентября, 13:23
    Для исчезновения «ваших» следов, нужно, чтобы руины располагались на самом краю континента, быстренько стали морским дном и быстренько погрузились в зону субдукции. Это маловероятная ситуация. Круговорот описанный хоть и огромный, но очень медленный (возраст алмазов ничего не говорит о сроке опуская литосферной плиты, поставившей им материал).
    Ведь плитотектоника не мешает учёным находить окаменелости животных, живших и 60, и 200, и 300 миллионов лет назад. Так что ваша гипотетическая цивилизация возрастом в миллионы лет бесследно не пропала бы.
    ОтветитьНравится
  • Александр Митькин  20 сентября, 20:45
    Как быть с тем, что в рязани делали раскопки жилоища. Оно находилось на глубине примерно 4 метров. Этому городу менее 1000 лет. Может быть ведь и так, чято в то время, когда жилище строилось, более древние постройки находились глубже на 4 метра и т.д. В итоге, древние города должны находится на глубине 10-ов метров.
    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Шуклин  20 сентября, 12:44
    Александр Митькин
    Предтечи не использовали камень и кирпич! Они сразу перешли к нанотехнике и силовым полям, поэтому и следов не осталось :)
    ОтветитьНравится