Геологи нашли сильно окисленное железо в мантии Земли
Международная группа геологов (Екатерина Киселева, Денис Васюков, Бернард Вуд и д.р) обнаружила сильно окисленное железо, похожее на ржавчину, которое мы видим на поверхности Земли, во включениях минерала граната из глубокой (200-550 км, ниже поверхности) мантии.
Результат удивил ученых по всему миру, потому что у железа мало возможностей настолько сильно окисляться глубоко под поверхностью нашей планеты.
«На поверхности Земли, где присутствует кислород, железо будет окисляться до состояния ржавчины», — сказал профессор Университета Альберты Томас Стачел.
«В глубокой мантии Земли мы должны находить железо в его менее окисленной форме, известной как двухвалентное железо (ferrous iron) или его металлическая форма».
«Но то, что мы нашли, было прямой противоположностью — чем глубже мы опускаемся, тем больше окисленного железа мы находим».
Это открытие говорит о том, что что-то окисляло породы, в которых были найдены сверхбольшие алмазы.
Изображение: Jeff W. Harris, University of Glasgow.
Профессор Стачел и его коллеги подозревают, что это был расплавленный карбонат, перенесенный на эти большие глубины в тонущих плитах древнего морского дна.
«Удивительно найти доказательства такого глубокого окисления, происходящего глубоко внутри Земли», — сказал профессор Стачел.
Исследование также имеет последствия для понимания глобального углеродного цикла, который включает перенос поверхностного углерода обратно в мантию Земли.
«Мы знаем много о углеродном цикле на поверхности Земли, но как насчет мантии? Наше исследование предполагает, что поверхностный углерод опускается, как карбонаты, по крайней мере на 550 километров ниже поверхности», — сказал профессор Томас Стачел.
«Там эти карбонаты могут плавиться и реагировать с окружающими породами, в конечном итоге кристаллизуясь в алмазы».
Исследование показывает, что углеродный цикл распространяется глубоко в мантию, возможно вплоть до границы мантии с ядром планеты, с периодом хранения в миллиард лет.
Больше информации: Ekaterina S. Kiseeva et al. Oxidized iron in garnets from the mantle transition zone. Nature Geoscience, published online January 22, 2018; doi: 10.1038/s41561-017-0055-7