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.)
|