Ученые нашли в алмазах первые доказательства присутствия никелевых сплавов в мантии Земли

Ученые из Еврейского университета Иерусалима обнаружили в южноафриканских алмазах наноразмерные включения металлов и подтвердили наличие никелевых сплавов на глубине 300 км.

Мантия Земли остается одной из самых малоисследованных частей нашей планеты. Погрузиться в нее и провести прямые измерения сегодня невозможно. Десятилетиями модели и эксперименты при высоком давлении предсказывали, что богатые никелем металлические сплавы должны существовать в мантии на глубинах 250-300 километров, но найти природные подтверждения не удавалось. Образцы никелевых сплавов впервые обнаружила и исследовала команда ученых Еврейского университета. Работа опубликована в журнале Nature Geoscience.

В алмазах из южноафриканского рудника Ворспуд геологи нашли нано- и микровключения никель-железных сплавов и богатых никелем карбонатов. Эти алмазы сформировались на глубине 280-470 километров, в верхней мантии и переходной зоне. Переходная зона между верхней и нижней мантией расположена на глубине примерно от 410 до 660 километров. Там складываются экстремальные условия давления и температуры, и происходят уникальные геохимические процессы, следы которых и сохранились во включениях в алмазы.

Эти алмазы сохраняют мгновенные снимки геохимических процессов. Эти процессы могут объяснить происхождение богатых летучими веществами магм и связать движение тектонических плит с образованием кимберлитов.

Кимберлиты представляют собой особый тип вулканических пород, которые образуются из магмы, поднимающейся из глубоких слоев мантии – 150-200 километров. Эта магма поднимается с огромной скоростью, создавая характерные трубчатые геологические структуры, которые называют кимберлитовыми трубками. Именно кимберлитовые трубки, такие как рудник Ворспуд, являются главными месторождениями алмазов.

Исследование подчеркивает уникальную ценность алмазов, как "свидетелей" процессов, происходящих на глубине сотен километров под Землей.