Nature Geoscience: Мантия планеты Земля относительно однородна

Лава из горячих точек, например, на Гавайях, Самоа или в Исландии, скорее всего, происходит из одного и того же резервуара в мантии Земли.

Об этом говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nature Geoscience.

Полученные данные говорят о том, что мантия Земли более однородна по химическому составу, чем думали раньше. Лавы приобретают свои уникальные химические свойства только на пути к поверхности.

Это открытие полностью меняет наше представление о лавах горячих точек и мантии, — говорит доктор Матисс Смит, доцент кафедры канадских исследований факультета наук о Земле, океане и атмосфере Университета Британской Колумбии.

В каком-то смысле земные лавы похожи на людей: удивительно разнообразная популяция с общим предком, который развивался по-разному в зависимости от места.

Горячая точка — это область в земной коре, где из мантии поднимается поток магмы. Магма может привести к образованию вулканов и других геологических структур. Горячие точки могут быть связаны с тектоническими плитами или возникать независимо от них. Они могут оставаться на одном месте в течение длительного времени или перемещаться по поверхности Земли.

Исследовать мантию Земли сложно, так как нельзя взять её напрямую.

Учёные изучают эту часть планеты с помощью анализа лавы из океанических вулканов. Изотопный состав магмы не меняется между источником и поверхностью, поэтому считается, что в мантии есть разные резервуары разного возраста и происхождения.

Однако наблюдения доктора Смита и его соавтора доктора Кооймана из отдела геонаук Шведского музея естественной истории показывают, что это может быть не так.

Изучая элементы, мы выяснили, как получаются разные типы лавы. Оказалось, что все лавы горячих точек изначально имеют одинаковый состав. Разница возникает из-за взаимодействия магмы с разными породами по мере подъёма к поверхности Земли, — говорит доктор Смит.

Мантия — это слой расплавленного материала между ядром и корой Земли, который составляет около 84% объёма планеты. Когда магма из мантии извергается на поверхность, её называют лавой.

Понимание состава мантии важно для изучения формирования и развития нашей планеты, а также для объяснения её поведения и роли в тектонике плит и круговороте элементов.

Анализ помог по-новому взглянуть на лавы в океанических частях света и обнаружил связь с базальтовыми лавами на континентах. Эти расплавы, содержащие алмазоносные кимберлиты, отличаются от магм в океанических горячих точках. Но у них общий магматический «предок».

Доктор Смит говорит, что это открытие изменяет представление о химической эволюции Земли.

Мантия более однородна, чем предполагалось, и, вероятно, в ней нет «первобытных резервуаров», которые раньше были необходимы для объяснения данных, но не соответствовали концепции мантийной конвекции.

По словам доктора Кооймана, эта модель просто объясняет наблюдения и позволяет выдвинуть много новых гипотез для геохимических исследований.

19.09.2024