Некоторые острова зародились в алмазоносных регионах под континентами, утверждают геохимики

Сырьевой материал для некоторых вулканических островов формируется теми же процессами, что образуют алмазы глубоко под континентами, согласно новому исследованию. Учёные утверждают, что вещество из алмазоносных регионов совершает путешествие почти к ядру Земли и обратно, чтобы сформировать такие острова — процесс, который может занимать 2,5 миллиарда лет или более, то есть более половины всей истории планеты. Исследование, проведённое специалистами обсерватории Земли Ламонт-Доэрти Колумбийского университета, опубликовано на этой неделе в журнале Nature.

Исследование добавляет новую главу в историю формирования некоторых лав с особым составом, известных как «HIMU» (высокое отношение урана к свинцу). Тонкая океаническая кора, погружающаяся под континенты, часто увлекает за собой богатый углеродом известняк. Около континентальных «корней» этот углерод выделяется в виде флюида, взаимодействуя с окружающими породами и изменяя их. На глубинах около 100 миль этот процесс формирует алмазы. Новое исследование утверждает, что фрагменты этих изменённых корней могут также отрываться, погружаться вглубь мантии, а затем вновь подниматься, становясь частью извержений, формирующих острова.

Ключом к открытию стала связь между химическим составом микроскопических включений флюидов в алмазах и составом лав HIMU-островов. Определяющая характеристика этих флюидов — высокое отношение кальция к алюминию. На изученных островах исследователи обнаружили такое же высокое отношение в минерале оливине, кристаллизовавшемся из магмы. Сравнение паттернов содержания 28 других элементов также показало соответствие. Вывод: алмазы и лавы произошли из одного и того же материала.

Учёные проанализировали HIMU-лавы с островов Кука и островов Острал в южной части Тихого океана, а также с острова Гранд-Комор в Индийском океане. Все эти острова сформировались 20 миллионов лет назад или позже, что означает: хотя сами они геологически молоды, их исходный материал чрезвычайно древний. Исследование также опирается на предыдущие данные об уникальных комбинациях изотопов серы, общих для алмазных включений и HIMU-лав, которые были распространены в атмосфере Земли более 2 миллиардов лет назад.

«Идея о значительном вкладе субконтинентальной мантии в мантийные плюмы существует более 30 лет, но никогда не находила всеобщего признания. Хотя это, вероятно, не последний фрагмент головоломки HIMU, это знаменует серьёзный сдвиг в нашем понимании динамики глубинных недр Земли», — отметил соавтор Стивен Гольдштейн.