Международная команда исследователей проанализировала данные о химическом составе лав из океанов. Они обнаружили, что неоднородность состава возникает не в мантии, а по мере подъема лавы на поверхность и ее взаимодействия с разными горными породами. Вероятно, мантия Земли гораздо однороднее, чем считалось ранее, и не имеет отдельных резервуаров в разных регионах планеты. Новые данные позволят пересмотреть модели химической эволюции Земли и глобальные циклы элементов. Исследование опубликовано в журнале Nature Geoscience.
Мантия Земли — это слой расплавленного и полурасплавленного материала, составляющий около 84% объема планеты. Он находится между ядром и поверхностной корой. Исследования мантии Земли осложняются тем, что из нее невозможно взять образцы напрямую. Вместо этого ученые анализируют микроэлементы и изотопы лавы, поступающей из мантии и извергающейся на поверхность планеты. Существенные различия в составе лав вместе с гипотезой о том, что их изотопный состав не меняется от ее источника к поверхности, привели к мнению о том, что в разных регионах Земли мантия имеет неодинаковый химический состав.
Международная команда ученых решила проверить это утверждение. Исследователи проанализировали глобальные наборы данных о лавах из океанов, а затем определили элементный состав исходных расплавов. Соотношения микроэлементов показали, что неоднородность состава лавы возникает не в мантии, а по мере подъема массы на поверхность. На самом деле все лавы имеют одинаковый исходный состав и образуются по-разному только потому, что при подъеме взаимодействуют со множеством горных пород.
Также ученые заметили, что базальтовые лавы на континентах принципиально отличаются по составу от извергающейся массы в океанах — тем не менее все они происходят из одного и того же источника, то есть единого резервуара мантии. Вероятно, мантия Земли однороднее, чем считалось ранее.
«Это открытие меняет правила игры, когда речь заходит о моделях химической эволюции Земли и о том, как мы смотрим на глобальные циклы элементов. Мантия не только гораздо более однородна, чем считалось ранее, но и, вероятно, не содержит "первичных резервуаров" — объектов, которые когда-то были необходимы для объяснения полученных данных, но никогда по-настоящему не могли быть согласованы с концепцией мантийной конвекции», — рассказал Маттиас Смит, соавтор исследования из Университета Британской Колумбии, Канада.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
