Суперглубокие алмазы подтверждают существование древнего резервуара глубоко под поверхностью Земли

Анализ газов в микроскопических включениях алмазов показал, что они происходят из стабильного подземного резервуара, возраст которого сопоставим с возрастом Луны и который расположен на глубине более 410 км в мантии Земли.

Международная группа ученых представила первые прямые доказательства существования древнего, изолированного резервуара породы в недрах Земли. Исследователи измерили изотопы гелия в суперглубоких алмазах из района Жуйна в Бразилии, которые были вынесены на поверхность вулканическими извержениями. Соотношение изотопов гелия-3 к гелию-4 в этих алмазах оказалось аномально высоким, что характерно для материала, не менявшего состав с момента формирования планеты около 4 миллиардов лет назад. Результаты опубликованы 15 августа в журнале Science и представлены на конференции Goldschmidt в Барселоне.

Это открытие решает давнюю загадку геохимии. Ранее подобный изотопный сигнал обнаруживали лишь в базальтовых лавах океанических островов, таких как Гавайи и Исландия, но происхождение этих лав оставалось неясным. Алмазы, как самые прочные природные капсулы времени, позволили впервые напрямую «заглянуть» в предполагаемый резервуар. Их геохимия указывает, что они сформировались в переходной зоне мантии на глубине от 410 до 660 км, что и определяет местоположение этого древнего резервуара.

«Алмазы — самая твердая, самая неразрушимая природная субстанция, поэтому они образуют идеальную капсулу времени, которая дает нам окно в глубокие недра Земли», — говорит руководитель исследования доктор Сюзанна Тиммерман из Австралийского национального университета. — «Мы смогли извлечь гелий из двадцати трех суперглубоких алмазов. Они показали характерный изотопный состав, который мы ожидали бы от очень древнего резервуара, подтверждая, что эти газы — остатки эпохи до или во время столкновения Земли и Луны».

Ученые отмечают, что остаются вопросы о точной форме, размерах и полном химическом составе этого резервуара. Однако данная работа — важный шаг к пониманию древнейших, практически неизменных с момента образования Земли слоев планеты.