SciAdv: углерод в мантии Земли может как укреплять, так и разрушать кратоны

Международная группа ученых из Китая и Австралии обнаружила ключевой механизм, объясняющий, как углерод из океанических плит влияет на формирование алмазов и устойчивость древних континентальных платформ. Исследование опубликовано в научном журнале Science Advances (SciAdv).

Специалисты из Института геохимии Гуанчжоу Китайской академии наук совместно с зарубежными коллегами провели серию экспериментов, моделирующих условия в верхней мантии.

Оказалось, что карбонатные расплавы из погружающихся океанических плит ведут себя по-разному в зависимости от температуры.

В холодных условиях (250–660 км под древними кратонами) они восстанавливаются, образуя алмазы, которые укрепляют континентальные плиты. Но в горячих мантийных потоках (плюмах) те же расплавы окисляют породы, ослабляя литосферу и провоцируя подъем поверхности с вулканической активностью.

"Это объясняет, почему некоторые кратоны остаются стабильными миллиарды лет, а другие разрушаются", — поясняет профессор Юй Ван, ведущий автор работы.

Сравнение лабораторных образцов с природными алмазами из Африки и Южной Америки подтвердило: их химический состав четко отражает окислительно-восстановительные условия формирования. Открытие позволяет точнее датировать образование алмазов, прогнозировать устойчивость кратонов к тектоническим изменениям и проследить глобальный цикл углерода между поверхностью и недрами Земли.