Почти непрерывный слой мантийной породы извлекли из «тектонического окна» — участка морского дна вдоль Срединно-Атлантического хребта, где породы мантии обнажаются.
С помощью бурового морского судна JOIDES Resolution международная группа исследователей извлекла первый длинный участок горных пород, образовавшихся в мантии Земли. Из «тектонического» окна в Срединно-Атлантическом хребте достали почти непрерывный слой мантийной породы рекордной длины — 1268 м.
Мантия составляет большую часть внутренней части Земли, охватывая тысячи километров между корой и ядром планеты. Но ее сложно изучать напрямую, поскольку мантийный слой обычно находится под десятками километров каменистой коры.
К счастью, есть области, где кора намного тоньше. Например, в расщелине на дне северной части Атлантического океана, образовавшейся в результате медленного отделения Евразийской плиты от Североамериканской, мантийная порода — перидотит — просачивается вверх и достигает морского дна.
Буровое морское судно JOIDES Resolution. Фото: Thomas Ronge (Exp. 399, JRSO_IODP)
Исследователи на борту судна анализировали образцы по мере их поступления. Перидотит не был первозданным материалом мантии — порода активно взаимодействовала с морской водой и стала «серпентинизированной», приобретя текстуру, напоминающую змеиную кожу. Кроме того, слои перидотита разделяли другие породы — вероятно, не существует такой четкой границы между корой и мантией, как раньше думали ученые.
В породах оказалось намного меньше минерала пироксена, чем ожидали ученые, но очень высокая концентрация магния. Оба эти признака указывают на гораздо более сильное плавление по мере того, как мантия поднималась из более глубоких частей Земли к поверхности. Дальнейший анализ этого процесса важен для понимания того, как образуется магма и что приводит к вулканизму, заявляют ученые.
Исследование также показывает, как оливин, распространенный минерал в мантийных породах, реагирует с морской водой, что приводит к серии химических реакций. В результате этих процессов образуется водород и другие молекулы. Считается, что это мог быть один из основополагающих процессов в зарождении жизни на Земле.
