Что записано между бриллиантами: ученые раскрывают историю глубокого углерода

Инсайт форум  познаний служит для обсуждения проблем экологии, науки, здоровья, питания, кулинарии.

Специалисты Мичиганского Университета на основе натуральных алмазов изучают глубинные особенности мантии Земли. Давление внутри нее и высокие температуры превращают в алмаз уникальные минералы – карбонаты. Но гораздо меньше у ученых информации о тех карбонатах, которые находятся глубоко в мантии и образцы которых никогда не извлекались.

 

 

 

Геолог Сюзанна Дорфман и ее коллеги используют уникальные лабораторные возможности, которые имитируют экстремальные условия внутри Земли. Таким образом удалось выяснить, в каких условиях карбонаты могут существовать в нижнем слое мантии Земли, расширив тем самым понимание глубокого углеродного цикла и эволюции нашей планеты. По словам Дорфман циркуляция углерода и минералов с поверхности Земли посредством субдукции к основанию мантии Земли происходит в течение миллиардов лет.

Субдукция приводит поверхностные карбонаты в движение под слоями земной коры. Некоторые карбонаты попадают в тектоническое движение и затем выбрасываются вулканами в атмосферу. А некоторые карбонаты опускаются в глубокие слои мантии и превращаются в алмазы. Предыдущее исследование показало, что некоторые карбонаты действительно могут избежать плавления или превращения в алмазы в горячей, бедной кислородом среде. Такая среда находится на границе между ядром и мантией. Но до сих пор никто не знал, какую именно форму карбонаты примут в этой породе.

Ученые разработали эксперимент, в котором расширили условия давления и температуры на этих минералов до самых предельных режимов, создав условия, близкие к условиям на границе ядра и мантии Земли. Для потребовалось устройство, способное выдерживать высокое давление, сделанное из алмазов.

Результат поразил ученых, поскольку никто не считал его возможным. Образовалась синтезированная форма карбоната кальция под высоким давлением, которая могла существовать в условиях нижней мантии. И если ранее предполагалось, что карбонат кальция не может находиться глубоко под землей, то эксперимент показал обратное: он существует по направлению к основанию мантии, и его химическая реакция меняет направление и меняет местами минералы, как партнеров в кадрили. Магний и кальций меняют местами своих карбонатных и силикатных партнеров, производя карбонат кальция и карбонат магния.

Последнее


ТОП недели


No Internet Connection