Российские учёные совместно с иностранными коллегами детально исследовали породы вулканического происхождения в Ветреном поясе на территории Карелии. Геохимики заглянули в глубокую геологическую историю этого живописного региона планеты. Полученные данные найдут применение в дальнейших исследованиях древней магматической активности. Об этом RT сообщили в пресс-службе Минобрнауки. Исследование проводилось при поддержке Российского научного фонда. Результаты опубликованы в журнале Doklady Earth Sciences.
Как рассказали учёные, около 2,4—2,5 млрд лет назад динамика и температурные режимы земной мантии, расположенной между ядром и корой, переживали глобальные изменения. Это влияло на образование высокотемпературных магм.
В процессе подъёма к поверхности эти магмы начинали остывать и кристаллизовываться. Так появились вулканические горные породы — коматииты. Их отличают зеленоватый цвет и необычный игольчатый узор, который становится заметен после полировки кусков породы.
Это редкие породы, обнаружить их пока удалось только в нескольких регионах планеты, включая Карелию. Изучение коматиитов помогает понять, как в древности развивались глубинные процессы в мантии Земли.
Авторы новой работы на основе химического состава пород выяснили, в каких именно условиях происходило их образование миллиарды лет назад. Учёные определили температуру исходного расплава по распределению атомов алюминия между двумя компонентами породы — оливином и хромитом. Как пояснили геохимики, оно напрямую зависит от уровня нагрева.
Выяснилось, что на ранних стадиях кристаллизации температура магмы составляла около 1240±25 °C. По словам учёных, это указывает на наличие воды в расплаве. Однако в дальнейшем вода испарилась, а температура магмы выросла ещё на 20 °C.
Результаты исследования дают ответ на вопрос, как именно формировались коматииты, а также почему их образование прекратилось после архейского периода (3,8—2,5 млрд лет назад). После архея мантия остывала, и такие экстремальные условия плавления, при которых могут сформироваться коматиитовые магмы, почти перестали возникать, поэтому коматииты стали редкостью.
«Исследование коматиитовых базальтов Ветреного пояса способствует развитию моделей, объясняющих поведение магматических систем и динамику мантии. Эти данные могут использоваться в разработке новых гипотез о магматической активности на древней Земле», — пояснил RT научный сотрудник лаборатории геохимии магматических и метаморфических пород ГЕОХИ РАН, кандидат геолого-минералогических наук Евгений Асафов.
В исследовании приняли участие учёные из лаборатории геохимии магматических и метаморфических пород Института геохимии и аналитической химии имени В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН) совместно с коллегами с геологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, ГИН РАН и Института наук о Земле (Франция).
