Международная группа ученых из Китая и Австралии обнаружила ключевой механизм, объясняющий, как углерод из океанических плит влияет на формирование алмазов и устойчивость древних континентальных платформ. Исследование опубликовано в научном журнале Science Advances (SciAdv).
Специалисты из Института геохимии Гуанчжоу Китайской академии наук совместно с зарубежными коллегами провели серию экспериментов, моделирующих условия в верхней мантии. Оказалось, что карбонатные расплавы из погружающихся океанических плит ведут себя по-разному в зависимости от температуры.
В холодных условиях (250–660 км под древними кратонами) они восстанавливаются, образуя алмазы, которые укрепляют континентальные плиты. Но в горячих мантийных потоках (плюмах) те же расплавы окисляют породы, ослабляя литосферу и провоцируя подъем поверхности с вулканической активностью.
«Это объясняет, почему некоторые кратоны остаются стабильными миллиарды лет, а другие разрушаются», — поясняет профессор Юй Ван, ведущий автор работы.
Сравнение лабораторных образцов с природными алмазами из Африки и Южной Америки подтвердило: их химический состав четко отражает окислительно-восстановительные условия формирования. Открытие позволяет точнее датировать образование алмазов, прогнозировать устойчивость кратонов к тектоническим изменениям и проследить глобальный цикл углерода между поверхностью и недрами Земли.
Ранее ученые создали искусственный алмаз прочнее природных образцов.
