Сотрудники лаборатории геохимии углерода им. Э.М. Галимова Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН в составе международного коллектива исследователей из Канады, Южной Африки, Голландии, Великобритании, Бразилии, Австралии и Российской Федерации приняли участие в первых определениях абсолютного возраста алмазов из нижней мантии и основанном на этих данных моделировании суперконтинентального цикла. Результаты исследований опубликованы в журнале Nature.

«До сих пор имелись определения возраста алмазов из верхней мантии, которые были связаны с тектоническими движениями литосферных плит. Нашим многонациональным коллективом впервые установлены возрасты сублитосферных алмазов, которые проливают свет на геодинамические процессы в мантии», — сообщил один из авторов исследования, главный научный сотрудник лаборатории геохимии углерода им. Э.М. Галимова член-корреспондент РАН Феликс В. Каминский.

Для определения возраста алмазов используются анализы минералов-включений в алмазах, которые либо образовались вместе с алмазами, либо были захвачены ими в процессе роста на глубинах сотен и первых тысяч километров. Это единственный способ изучения земного вещества с таких глубин. Для наших исследований использовались включения минералов в кристаллах нижнемантийных алмазов из районов Джуина в Бразилии и Канкан в Гвинее. Трудность работ заключалась в том, что в нижней мантии отсутствуют минералы из более высоких слоёв Земли, для которых уже разработана методика анализов. «Пришлось впервые анализировать новые минералы, с использованием самых современных технологий и аналитических методов, позволяющие анализировать пикограммы (10^-12 грамма) извлеченного материала», — уточнили в институте. Различные аналитические операции были выполнены в лабораториях Университета Альберты, Научного института Карнеги, Свободного университета Амстердама, Бристольского и Падуанского университетов. Были использованы четыре изотопные системы (Rb-Sr, Sm-Nd, U-Pb и Re-Os) для фаз CaSiO₃ и сульфидов, включённых в нижнемантийные алмазы.

Включения CaSiO₃ дали возраст в интервале 450-650 млн лет. В отличие от возрастов верхнемантийных алмазов, часто совпадающих с временами погружения литосферных плит в мантию Земли, возрасты формирования нижнемантийных алмазов охватывают непрерывный неопротерозойский-палеозойский интервал в 200 млн лет. Это указывает на то, что глубинный алмазоносный материал непрерывно образовывался и причленялся к основанию суперконтинента Гондвана. Прикрепление к литосферному корню может объяснить загадочную связь сублитосферных алмазов, образовавшихся в период от раннего кембрия до неопротерозоя под Гондваной. Этот процесс может иметь важное значение для роста и стабилизации мантийных оснований континентов во время их формирования.

В исследованиях также приняли участие учёные из Института геологии и геохимии Уральского отделения РАН.

Источник: ГЕОХИ РАН.