В глубоких мантийных перидотитах зоны субдукции обнаружены со-существующие углеродсодержащие включения

Исследовательская группа под руководством профессора Сяо Илина из Научно-технического университета Китая (USTC) Китайской академии наук (CAS) впервые обнаружила со-существующие многофазные углеродсодержащие включения типа алмаз-магнезит-метан в глубоком мантийном клине перидотита зоны субдукции. Для этого использовалась методика 3D рамановского анализа и визуализации. Результаты опубликованы в журнале National Science Review.

Это открытие важно для понимания глубинного цикла углерода. Углерод из земной коры попадает в мантию через субдукцию. При этом углеродсодержащие расплавы/флюиды высвобождаются из погружающейся плиты и транспортируются вверх в мантию. Большая часть углерода выносится в атмосферу через островодужный вулканизм в виде CO₂ и углеводородов, но определенное его количество остается и хранится в мантии в форме минералов сверхвысокого давления, таких как алмаз и магнезит.

Исследователи изучили типичный перидотит мантийного клиня из сверхвысокометаморфической зоны (Дабийский орогенный пояс). Они установили, что первичные включения в оливине и цирконе отражают состав углеродсодержащих флюидов в глубоком мантийном клине зоны субдукции. 3D-визуализация показала, что в оливине со-существуют включения алмаза, магнезита и метана. Это указывает, что при погружении плиты на глубины под островной дугой окисленные карбонаты преобразуются в CH₄, магнезит и алмаз, реализуя процесс глубинного цикла углерода.