Эклогитические алмазы, образовавшиеся в мантии Земли, происходят из океанической коры, а не из морских отложений, как принято считать, согласно новому исследованию геологов Университета Альберты.
Алмазы встречаются в двух типах пород мантии Земли: перидотитах и эклогитах. Перидотит является наиболее распространенным типом мантийной породы. Эклогит образуется из магматической океанической коры, которая вместе с тонким слоем вышележащих морских отложений проникла глубоко в мантию в результате процесса, известного как субдукция. Несмотря на это, многие исследователи считали, что эклогитовые алмазы образовались из углерода из морских отложений, большого резервуара углерода. Новое исследование переворачивает эту теорию с ног на голову.
«Ключевыми показателями для отслеживания источника алмаза являются отношения стабильных изотопов, то есть атомов с одинаковым числом протонов, но разным числом нейтронов, углерода и азота в алмазе», - объяснил Лонг Ли, доцент Департамент наук о Земле и атмосфере и главный исследователь исследования. «Эти изотопные отношения действуют как отпечатки пальцев источника. Морские отложения были названы источником эклогитовых алмазов главным образом потому, что их сильно изменчивые изотопные отношения углерода соответствуют характеристикам органического вещества в отложениях. эклогитовых алмазов."
В ходе исследования были изучены 80 буровых образцов изверженной океанической коры со всего мира, предоставленных Международной программой изучения океана. Исследователи под руководством аспиранта Кан Ли провели обширный анализ, чтобы изучить балансы углерода и изотопные характеристики основных погружающихся океанических плит.
Мы подтвердили, что океаническая кора является большим резервуаром углерода, в основном в форме карбоната. Что действительно удивило нас, так это то, что основной объем карбоната в погружающихся изверженных океанических корках частично имеет сходные изотопные характеристики с органическим веществом в осадок, - сказал Кан Ли. «Тогда гораздо логичнее использовать изверженную океаническую кору, которая также содержит изотопно-изменчивый азот, в качестве источника эклогитовых алмазов в мантии Земли».
«Это исследование решает давнюю загадку генезиса алмазов и глубокого углеродного цикла», - сказал Лонг Ли. «Глубинный углеродный цикл, процесс, в ходе которого углерод перемещается с поверхности Земли вглубь и обратно, оказывает сильное влияние на химический состав мантии и поверхностную среду. Наше исследование показывает, что океаническая кора играет в этом гораздо большую роль, чем считалось ранее».
Это исследование меняет то, как мы думаем, что переработанный углерод попадает в алмазы, и меняет наши представления о том, как углерод в целом перерабатывается в Землю. Это заставляет нас переоценить то, как образуются алмазы и какой основной источник углерода является как в неглубоких, так и в самых глубоких частях мантии Земли», - добавил Грэм Пирсон, профессор, председатель Генри Маршалла Тори и лауреат кафедры исследований Канады.