То, о чем давно подозревали, теперь точно известно. На Земле значительно больше воды, чем предполагалось ранее. Океан в земной коре существует, доказали ученые.
Однако водные массы находятся не в океанах, а в так называемой переходной зоне между верхней и нижней мантией. Это результат международного исследования, в котором также участвовали ученые из Института геонаук Франкфуртского университета имени Гете.Океан в земной коре: горная порода, удерживающая воду
Переходная зона, разделяющая верхнюю и нижнюю мантию, находится на глубине от 410 до 660 километров. По словам ученых, преобладающее там давление вызывает изменение кристаллической структуры минерала оливина, составляющего около 70% верхней мантии Земли.
На глубине около 410 километров минерал меняется на вадслеит, на 520 километрах — на рингвудит и, таким образом, имеет еще более плотную структуру.
Минералы вадслеит и рингвудит, в отличие от оливина, могут накапливать большое количество воды. В результате, переходная зона теоретически сможет вместить в себя в шесть раз больше воды, чем океаны, сообщили в университете. Однако внутри Земли вода находится не в жидкой форме, как это обычно бывает, а заключена в горных породах. Гидратированная порода не течет и порода не ощущается влажной, подчеркнули исследователи.
Океаническая вода проникает в земную кору по мере опускания плитДо сих пор было известно, что земные плиты неоднократно погружались в переходную зону в результате тектоники плит. «Глубоководные отложения также перемещаются в недра Земли вместе с погружающимися плитами. Эти отложения могут хранить большие объемы воды и CO2», – пояснил в своем заявлении ученый Франк Бренкер из университета.
«Раньше было неясно, какая часть его достигает переходной зоны в виде более стабильных, содержащих воду минералов и карбонатов. И, таким образом, действительно ли там хранится большое количество воды».
Исследование, проведенное немецко-итальяно-американской группой, теперь дало ответ на этот вопрос. Был проанализирован 1,5‑сантиметровый алмаз из Ботсваны. Он образовался на глубине 660 километров и в нем были многочисленные включения воды. Химический состав показал, что алмаз образовался из обычного куска мантии Земли. «С помощью этого исследования мы доказали, что переходная зона не является сухой губкой, а хранит значительное количество воды», – говорит Бренкер.
Океан в земной коре обеспечивает динамику мантии
Высокое содержание воды делает мантию Земли более динамичной. Так называемые мантийные плюмы — восходящие потоки горячей породы из более глубокого слоя мантии — плавятся уже в переходной зоне, а не только незадолго до поверхности Земли.
Следовательно, переходная зона, «которая фактически является барьером для динамики, (…) внезапно становится движущей силой в глобальном материальном цикле». Это стимулирует более сильное движение земных плит, которые, в свою очередь, могут погрузиться в переходную зону.
Однако водные массы находятся не в океанах, а в так называемой переходной зоне между верхней и нижней мантией. Это результат международного исследования, в котором также участвовали ученые из Института геонаук Франкфуртского университета имени Гете.Океан в земной коре: горная порода, удерживающая воду
Переходная зона, разделяющая верхнюю и нижнюю мантию, находится на глубине от 410 до 660 километров. По словам ученых, преобладающее там давление вызывает изменение кристаллической структуры минерала оливина, составляющего около 70% верхней мантии Земли.
На глубине около 410 километров минерал меняется на вадслеит, на 520 километрах — на рингвудит и, таким образом, имеет еще более плотную структуру.
Минералы вадслеит и рингвудит, в отличие от оливина, могут накапливать большое количество воды. В результате, переходная зона теоретически сможет вместить в себя в шесть раз больше воды, чем океаны, сообщили в университете. Однако внутри Земли вода находится не в жидкой форме, как это обычно бывает, а заключена в горных породах. Гидратированная порода не течет и порода не ощущается влажной, подчеркнули исследователи.
Океаническая вода проникает в земную кору по мере опускания плитДо сих пор было известно, что земные плиты неоднократно погружались в переходную зону в результате тектоники плит. «Глубоководные отложения также перемещаются в недра Земли вместе с погружающимися плитами. Эти отложения могут хранить большие объемы воды и CO2», – пояснил в своем заявлении ученый Франк Бренкер из университета.
«Раньше было неясно, какая часть его достигает переходной зоны в виде более стабильных, содержащих воду минералов и карбонатов. И, таким образом, действительно ли там хранится большое количество воды».
Исследование, проведенное немецко-итальяно-американской группой, теперь дало ответ на этот вопрос. Был проанализирован 1,5‑сантиметровый алмаз из Ботсваны. Он образовался на глубине 660 километров и в нем были многочисленные включения воды. Химический состав показал, что алмаз образовался из обычного куска мантии Земли. «С помощью этого исследования мы доказали, что переходная зона не является сухой губкой, а хранит значительное количество воды», – говорит Бренкер.
Океан в земной коре обеспечивает динамику мантии
Высокое содержание воды делает мантию Земли более динамичной. Так называемые мантийные плюмы — восходящие потоки горячей породы из более глубокого слоя мантии — плавятся уже в переходной зоне, а не только незадолго до поверхности Земли.
Следовательно, переходная зона, «которая фактически является барьером для динамики, (…) внезапно становится движущей силой в глобальном материальном цикле». Это стимулирует более сильное движение земных плит, которые, в свою очередь, могут погрузиться в переходную зону.
