Международная команда ученых из Китая и Австралии раскрыла удивительную связь между формированием алмазов и устойчивостью древних континентальных платформ, известных как кратоны. Их исследование показывает, как углерод из погружающихся океанических плит влияет на геологические процессы в мантии Земли. Эта работа, опубликованная в журнале Science Advances, меняет понимание эволюции континентов.

Как углерод влияет на кратоны?

Исследователи из Института геохимии Гуанчжоу совместно с коллегами провели эксперименты, моделирующие условия верхней мантии Земли. Они обнаружили, что карбонатные расплавы, поступающие из океанических плит, ведут себя по-разному в зависимости от температуры:

  • В холодных условиях (на глубинах 250–660 км под кратонами) эти расплавы восстанавливаются, превращаясь в алмазы. Это укрепляет корни древних континентальных платформ, делая их устойчивыми к разрушению на протяжении миллиардов лет.
  • В горячих мантийных плюмах те же расплавы окисляют окружающие породы, ослабляя литосферу. Это может вызывать подъем поверхности и вулканическую активность, разрушая кратоны.

«Наше открытие объясняет, почему некоторые кратоны сохраняют стабильность миллиарды лет, в то время как другие разрушаются под воздействием мантийных процессов», — отметил профессор Юй Ван, ведущий автор исследования.

Алмазы как индикаторы

Сравнение лабораторных образцов с природными алмазами из Африки и Южной Америки подтвердило, что их химический состав отражает условия, в которых они формировались. Алмазы, образованные в холодных восстановительных условиях, служат маркерами стабильности кратонов, тогда как окислительные процессы указывают на их разрушение. Это открытие позволяет ученым точнее датировать формирование алмазов и прогнозировать устойчивость континентальных платформ к тектоническим изменениям.

Значение для науки

Исследование раскрывает важную роль углерода в глобальном цикле между поверхностью Земли и ее недрами. Оно помогает понять, как древние континенты формировались и почему некоторые из них сохранились до наших дней, а другие исчезли. Кроме того, новые данные улучшают возможности прогнозирования тектонической активности и поиска алмазных месторождений, связанных с кратонами.

Перспективы исследований

Открытие открывает путь для дальнейшего изучения мантийных процессов и их влияния на эволюцию Земли. Ученые планируют использовать полученные данные для создания более точных моделей глобального углеродного цикла и анализа геологической истории континентов. Это также может помочь в поиске новых алмазных месторождений, которые часто связаны с древними кратонами.