Ученые исследовали алмаз, добытый в шахте Ботсваны. Камень сформировался на глубине 660 километров в переходной зоне между верхней и нижней мантией Земли. Анализ показал, что среда его образования была влажной.
Включения в алмазе содержат рингвудит, ферропериклаз, энстатит и брусит. Эти минералы указывают на наличие воды в мантии. Рингвудит распадается на ферропериклаз и бриджманит под высоким давлением. Бриджманит при снижении давления превращается в энстатит. Такой состав подтверждает, что алмаз прошел путь из глубин Земли к ее поверхности.
Ученые считают, что вода проникает в мантии через зоны субдукции, где тектонические плиты сталкиваются и опускаются вглубь. Там вода смешивается с минералами и возвращается на поверхность при извержениях вулканов. Этот процесс называют циклом глубинной воды.
Исследование подтвердило, что в переходной зоне мантии содержится больше воды, чем на поверхности Земли. Эти запасы влияют на геологическую активность планеты. Вода может усиливать вулканические извержения и вызывать сейсмическую активность.
Для анализа использовали микрорамановскую спектроскопию и рентгеновскую дифракцию. Результаты показали, что рингвудит в алмазе образовался в присутствии воды. Минералы, такие как брусит, подтвердили влажную среду.
Ученые давно предполагали наличие воды в мантии, но доказательств было недостаточно. Это открытие подтверждает теорию и помогает понять, как вода влияет на процессы в недрах планеты.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Geoscience.
Читать далее:
Ученые создали катализатор, который нарушает законы физики
Физики придумали, как найти новые измерения в пространстве
Что будет, если ежедневно пить один бокал пива или вина — исследование
На обложке: минеральные включения в алмазе из глубин земной коры. Фото: Gu et al., Nat. Geosci., 2022