Алмазы хранят секреты древней воды на невероятной глубине

Из недавних исследований стало известно, что редкие алмазы могут указывать на наличие воды глубже в недрах Земли, чем считалось ранее. Хотя Земля на поверхности покрыта водой, её также находят на значительных глубинах в минералах, особенно в верхней мантии. Ранее предполагалось, что на переходе между верхней и нижней мантией содержание воды снижается из-за экстремальных условий.

Фото: Wikipedia by Fatimazt, CC BY-SA 4.0

Однако исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience, показало, что алмазы с включениями редких минералов могли существовать на границе этих слоёв, где вода сохранялась, несмотря на сильное давление и высокую температуру.

Руководитель исследования, Тинтинг Гу, с командой изучила редкий вид алмазов из Ботсваны, анализируя включения минералов внутри них. Использовались такие методы, как рамановская микроспектроскопия и рентгеновская дифракция, что позволило не только выявить состав и свойства включений, но и измерить глубину, на которой они находились — около 660 км от поверхности.

Включения содержали рингвудит, минерал, способный удерживать значительное количество воды и существующий только при высоких давлениях и температурах переходной зоны мантии. Этот минерал обычно переходит в другие формы, но в алмазе он оказался защищённым от внешнего воздействия и сохранил свои уникальные свойства, что дало возможность учёным реконструировать условия его существования.

Кроме того, обнаружено, что рингвудит находится в процессе разложения на минералы, типичные для нижней мантии, и, вероятно, он был окружён водной средой. Это позволило предположить, что вода может просачиваться глубже в Землю и достигать нижней мантии. Такая находка открывает новые перспективы в изучении круговорота воды внутри Земли и процессов тектоники плит.

Это открытие подчеркивает, как важны алмазные включения для научных исследований, поскольку они позволяют изучать минералы из недр Земли на глубине, недоступной для буровых установок. Данные могут улучшить существующие модели движения тектонических плит и процессы конвекции мантии, где вода может играть важную роль.

Уточнения

Алма́з (от пратюрк. almaz, букв. «неподдающийся», через араб. ألماس‎ [’almās] и в др.-греч. ἀδάμας «несокрушимый») — минерал, кубическая аллотропная форма углерода.