Europium points to new suspect in continental mystery

Ученые из Университета Райс обнаружили химическую сигнатуру в породах по всему миру, которая указывает на новый механизм, ответственный за низкое содержание железа в континентальной коре. Согласно исследованию, опубликованному в Science Advances, железо может удаляться из магмы на глубине не магнетитом, как считалось последние 40 лет, а минералом гранатом.

Это открытие имеет важные последствия для понимания эволюции атмосферы Земли. Если бы содержание железа в континентальных породах было выше, как в океанической коре, оно могло бы активно связывать атмосферный кислород, что потенциально привело бы к менее окисленной атмосфере, подобной марсианской. Ключевую роль в гипотезе играет алюмандиновый гранат, который образуется под высоким давлением в толстой континентальной коре (до 80 км, как под Андами), захватывает двухвалентное железо (Fe⁺²) и тонет в мантии.

Исследование началось с анализа ксенолитов из Аризоны, которые указали на необычные соотношения европия (Eu⁺²/Eu⁺³), характерные для восстановительных, а не окислительных условий, ожидаемых в сценарии с магнетитом. Анализ глобальной базы данных GEOROC подтвердил связь между обеднением магмы железом и сигнатурами фракционирования граната. Как отметил профессор Син-Ти Ли: «Если то, что изливается из вулканов для формирования континентов, по сути уже "проржавело", это не будет немедленно реагировать и истощать кислород в атмосфере».