З дна океану витягли кілометровий зразок земної мантії

Майже безперервний шар мантійної породи витягли з “тектонічного вікна” – ділянки морського дна вздовж Серединно-Атлантичного хребта, де породи мантії оголюються.

За допомогою бурового морського судна JOIDES Resolution міжнародна група дослідників витягла першу довгу ділянку гірських порід, що утворилися в мантії Землі. З “тектонічного” вікна в Серединно-Атлантичному хребті дістали майже безперервний шар мантійної породи рекордної довжини – 1268 м.

Мантія становить більшу частину внутрішньої частини Землі, охоплюючи тисячі кілометрів між корою і ядром планети. Але її складно вивчати безпосередньо, оскільки мантійний шар зазвичай знаходиться під десятками кілометрів кам’янистої кори.

На щастя, є області, де кора набагато тонша. Наприклад, у ущелині на дні північної частини Атлантичного океану, що утворилася внаслідок повільного відокремлення Євразійської плити від Північноамериканської, мантійна порода – перидотит – просочується вгору і досягає морського дна.

Бурове морське судно JOIDES Resolution. Фото: Thomas Ronge (Exp. 399, JRSO_IODP)

Дослідники на борту судна аналізували зразки в міру їх надходження. Перидотит не був первозданним матеріалом мантії – порода активно взаємодіяла з морською водою і стала “серпентинізованою”, набувши текстури, що нагадує зміїну шкіру. Крім того, шари перидотиту розділяли інші породи – ймовірно, не існує такого чіткого кордону між корою і мантією, як раніше думали вчені.

У породах виявилося набагато менше мінералу піроксену, ніж очікували вчені, але дуже висока концентрація магнію. Обидві ці ознаки вказують на набагато сильніше плавлення в міру того, як мантія піднімалася з глибших частин Землі до поверхні. Подальший аналіз цього процесу важливий для розуміння того, як утворюється магма і що призводить до вулканізму, заявляють учені.

Дослідження також показує, як олівін, поширений мінерал у мантійних породах, реагує з морською водою, що призводить до серії хімічних реакцій. У результаті цих процесів утворюється водень та інші молекули. Вважається, що це міг бути один з основоположних процесів у зародженні життя на Землі.