Неожиданность химии глубокой мантии: содержание углерода неоднородно

Исследователи из Института Карнеги, Марион Ле Вуайе и Эрик Хаури, проанализировали кристаллы, содержащие полностью изолированную мантийную магму с её первоначальным содержанием углерода. Это позволило удвоить количество известных науке образцов с сохранённым мантийным углеродом. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.

Определение количества углерода в мантии Земли — предмет многолетних научных споров. Этот вопрос важен, так как углерод влияет на геологические процессы, включая вулканическую активность, и участвует в обмене с биосферой и атмосферой. Однако при извержении магма теряет практически весь углерод в виде CO₂, что делает застывшие базальты плохими индикаторами исходного содержания углерода в глубине.

Учёные исследовали образцы базальта со Срединно-Атлантического хребта, содержавшие микроскопические включения чистой магмы, полностью захваченные твёрдыми кристаллами. Эти "капсулы" защитили магму от дегазации во время подъёма и извержения. "Это лишь второй случай в истории, когда были найдены и проанализированы образцы магмы с её первоначальным содержанием углерода", — отметил Эрик Хаури.

Сравнение данных этих образцов с первыми подобными находками 2002 года с тихоокеанского дна показало, что содержание углерода в мантии гораздо менее однородно, чем считалось ранее, и может различаться на два порядка в разных её регионах. "Наше открытие более сложного распределения углерода имеет множество следствий для понимания региональных вариаций мантийных процессов", — добавила Марион Ле Вуайе.