Включение в алмазе из Бразилии доказало присутствие воды в нижней мантии Земли

Сколько воды хранится в глубинных недрах Земли? Этот вопрос остаётся одним из ключевых в геохимии. Вода в мантии существует не как жидкость, а как ОН-группы в структуре минералов — и её количество определяет реологию мантии, динамику тектонических плит и вулканическую активность. Новая находка, описанная на Phys.org, дала прямое вещественное доказательство наличия водосодержащего минерала на глубине более 660 километров — в нижней мантии. Подробнее о смежных научных разработках ранее писали «Пронедра» в материале о воде, запертой в глубинных недрах Луны.

Алмаз из бразильского месторождения Жуина (Juína) попал на исследование в лабораторию, оснащённую синхротронным излучением установки «Сириус». Алмазы из Жуины привлекают геологов давно: это так называемые «сублитосферные» алмазы, образовавшиеся на экстремальных глубинах и перенесённые к поверхности кимберлитовыми магмами. Они действуют как капсулы времени, захватывая включения материала, который иначе недоступен для изучения.

Внутри исследованного алмаза методом рамановской спектроскопии и рентгенофазового анализа был идентифицирован гётит — оксигидроксид железа FeO(OH), содержащий в кристаллической структуре гидроксильные группы. Сам по себе гётит — распространённый минерал на поверхности Земли. Найти его в алмазе, образовавшемся глубже 660 км, — принципиально иное.

Авторы полагают, что гётит попал в алмаз как включение из породы нижней мантии. Это указывает на то, что водосодержащие фазы стабильны на этих глубинах при колоссальных давлениях и температурах.

Открытие добавляет аргумент в продолжающуюся дискуссию о том, содержит ли нижняя мантия значительные запасы воды — что важно для понимания долгосрочного планетарного круговорота воды.