В Новосибирском государственном университете совместно с Институтом геологии и минералогии СО РАН изучили свойства потенциальных «транспортеров» воды с поверхности земли в ее недра

Сибирские ученые выяснили как вода попадает в недра планеты

Предметом исследования стало поведение талька при высоких давлениях, рассказывает пресс-служба Новосибирского государственного университета. Ученые установили, что в составе этого минерала вода с поверхности может погружаться до 300 км в недра планеты.

«Изучение водосодержащих минералов необходимо для понимания того, как происходит обмен веществом, в нашем случае водой, между поверхностью и глубинными оболочками Земли, – приводит пресс-служба Новосибирского государственного университета слова ассистента кафедры общей и региональной геологии вуза, младшего научного сотрудника лаборатории сверхвысоких давлений Института геологии и минералогии СО РАН Сергея Ращенко. – Для экспериментального моделирования глубинных условий мы создаём высокие давления с помощью конических наковален, изготовленных из кристаллов алмаза. Уникальная твёрдость алмаза в сочетании с очень малым диаметром (не более миллиметра) рабочих площадок наковален позволяет сжимать заключённый между ними образец до давлений в миллионы атмосфер».

Как пояснил учёный, классические взгляды предполагают, что вся вода, содержавшаяся в недрах планеты, ещё на ранних этапах её развития переместилась на поверхность, образуя океан. В рамках этой модели также считается, что водосодержащие минералы, захваченные погружающимися в мантию литосферными плитами, не могут транспортировать воду в недра, так как разлагаются при высокой температуре, позволяя воде улетучиваться в ходе вулканических извержений. Последние геофизические исследования, обнаружившие в мантии горизонты с повышенным содержанием воды, а также сделанная в прошлом году уникальная находка водосодержащего включения в алмазе с глубины в 600 км вступают в противоречие с этими взглядами.
Для исследования возможности транспорта воды в мантию ученые выбрали такой водосодержащий минерал, как тальк. В своё время экспериментальные исследования показали, что при давлении выше 50 000 атмосфер расстояние между слоями в структуре талька увеличивается, и в получившееся пространство внедряются молекулы воды. Недавняя находка «гидратированного талька» в кимберлите с глубин в сотни километров еще больше подогрела интерес исследователей.

«Перед нами стояла задача установить диапазон температур и давлений, в которых может существовать «гидратированный тальк». Проведя эксперименты на японском ускорительном комплексе «SPRING-8», мы показали, что он стабилен до давления в 100 000 атмосфер, что соответствует глубине 300 км, – приводит пресс-служба Новосибирского государственного университета слова Сергея Ращенко. – При более высоких давлениях, то есть на больших глубинах, он распадается. Таким образом, в составе талька вода может перемещаться с поверхности Земли на расстояние до 300 км вглубь планеты. Впрочем, в реальности в транспорте воды в мантию, скорее всего, участвует последовательность многих водосодержащих фаз, в которой «гидратированный тальк» играет роль промежуточного «контейнера» воды в диапазоне глубин примерно от 150 до 200 км».

Источник: rosnauka.ru

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>