Алмазы "сверхглубинного" происхождения проливают свет на углеродный цикл Земли

Исследователи из Бристольского университета обнаружили, что переработка углерода в недрах Земли распространяется вглубь мантии за счёт субдукции тектонических плит, но в основном ограничивается глубинами верхней мантии — выше 700 км. Учёные установили, что редкие алмазы образуются, когда углерод, извлечённый из морской воды и захороненный в океанической коре, вступает в реакцию с мантией после погружения плиты (субдукции).

Понимание углеродного цикла имеет ключевое значение, так как углерод является основой жизни, а в форме атмосферного CO₂ сильно влияет на парниковый эффект. Хотя известно, что погружение углерода в недра в ходе субдукции меняло углеродный баланс поверхности Земли в геологическом времени, конечная судьба этого углерода остаётся загадкой.

Экспериментируя с образцами синтетической океанической коры при высоких давлениях и температурах, учёные определили условия плавления погружающихся плит в верхней мантии. Сравнение данных с моделями температур показало, что почти все плиты высвобождают основную часть своего углерода в виде расплава на глубинах от 300 до 700 км. Экспериментальная реакция этих расплавов с мантией позволила воспроизвести уникальный минеральный состав, наблюдаемый во включениях природных «сверхглубинных» алмазов, которые формируются глубже 250 км. Это не только объясняет их образование, но и доказывает, что такие алмазы — это «снимок» самых глубоких частей углеродного цикла Земли.

«Сверхглубинные алмазы подобны марафонцам, только что пересекшим финишную черту, — отмечает доктор Эндрю Томсон. — Они завершили невероятное путешествие от океанического дна до глубины около 700 км и обратно на поверхность. К счастью для науки, их минеральные включения — как секундомеры, записывающие весь путь».