Геохимик использует изотопы гелия и свинца для изучения состава глубоких недр Земли

Геохимик из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, изучая вулканы Самоа, обнаружил свидетельства раннего формирования планеты, до сих пор сохраняющиеся внутри Земли. Такие вулканические островные цепи, как Самоа, известные как горячие точки, могут нести древние первичные сигнатуры из ранней Солнечной системы, которые каким-то образом пережили миллиарды лет.

Доцент кафедры наук о Земле Мэтью Джексон и его коллеги использовали высокоточные измерения изотопов свинца и гелия, чтобы раскрыть химический состав и геометрию глубинного мантийного плюма, питающего вулканы Самоа. Их выводы опубликованы в журнале Nature.

Уникальная изотопная топология, выявленная в ходе анализа, показала, что четыре выявленных в лавах энд-члена с низким содержанием гелия не смешиваются эффективно друг с другом. Однако каждый из них смешивается с пятым, редким первичным компонентом, состоящим из высоких уровней He-3 и He-4.

«У нас есть действительно убедительные доказательства того, что большая часть плюма состоит из компонента с высоким содержанием He-3 и He-4, — заявил Джексон. — Это говорит о том, что большая часть этого плюма является первичным материалом, а внутри него содержатся другие материалы с низким He-3 и He-4, вероятно, коровые материалы, попавшие в мантию в древних зонах субдукции». Это новое ограничение на структуру плюма имеет важные последствия для понимания того, как глубинный мантийный материал вовлекается в плюмы, и дает наиболее четкую на сегодняшний день картину его химической структуры.