Новое открытие исследователей из Университета Нотр-Дам может изменить преобладающие предположения о химическом составе мантии Земли.
Адъюнкт-профессор Антонио Симонетти (Antonio Simonetti) и его докторант Вей Чен (Wei Chen) работали в сотрудничестве с Вадимом Каменецким (Vadim Kamenetsky) из Университета Тасмании (Австралия), чтобы научиться искусству проведения химического и минералогического анализа расплавленных вкраплений в кристаллах магнетита (Fe3O4).
Симонетти указывает, что кристаллы магнетита, находящиеся в магматических породах (породах появившихся в результате плавления мантии Земли) относятся к карбонатитам.
“Последние являются интересным типом магматических пород, так как они состоят в основном из карбоната кальция или кальцита CaCO3, а не силикатных минералов, которые играют основную роль минералов в земной коре и океанических породах”, – отметил Симонетти. “Несмотря на небольшое количество карбонатитовой составляющей… карбонатиты продолжают получать значительную часть внимания ученых благодаря своему уникальному обогащению… редкоземельными элементами”.
На сегодняшний день большинство геологического сообщества считает, что обогащенная натрием и калием магма, извергающаяся в единственно активном вулкане Оль Дойньо Ленгаи (Танзания), является уникальной, так как во всех остальных извержениях мира преобладают богатые кальцием карбонаты или кальцит.
В попытке решить этот вопрос, Вэй попытался определить состав исходного расплава, что и привело его к карбонатитовому комплексу Ока, который расположен на юго-востоке Квебека.
“Мы подошли к этому вопросу путем изучения природы и химического состава расплавленных вкраплений в отдельных кристаллах магнетита, представленных в карбонатитах,” – сказал Симонетти. “Исследование вкраплений расплава представляет собой мощное средство для определения химического состава исходной карбонатитовой магмы в комплексе Ока”.
Исследование ученых показало, что химический состав минералов внутри вкраплений в комплексе Ока подобен по составу минералам, представленных в Оль Дойньо Ленгаи. Эти выводы будут иметь серьезные последствия для расшифровки и моделирования химических процессов, происходящих в мантии Земли в течение геологического времени.
“Это имеет некоторые значительные последствия для того, как ученые должны рассматривать общий химический ресурс мантии Земли, поскольку именно здесь производится карбонатитовая магма”, – отметил Симонетти.
Результаты исследования также имеют важное практическое и стратегическое значение, так как карбонатиты имеют решающее значение в динамичных сферах электроники, сверхпроводников и вычислительной техники.
Источник: Nature