Сотрудники лаборатории геохимии углерода им. Э.М. Галимова ГЕОХИ РАН, совместно с коллегами из Института геологии и геохимии им.  академика А.Н Заварицкого УрО РАН, впервые обнаружили две разновидности ферропериклаза, одного из основных минералов, слагающих вещество нижней мантии Земли. Помимо фундаментального значения о составе земных глубин, они могут быть использованы при поисках алмазных месторождений. Результаты опубликованы в международном журнале Minerals. 

Основными источниками алмазов являются кимберлиты — горные породы, которые выносят образовавшиеся в мантии Земли алмазы на поверхность. В последние десятилетия в некоторых кимберлитах удалось обнаружить минералы, образовавшиеся в нижней мантии на глубинах от 660 до 2900 км, среди которых одним из главных является ферропериклаз (Mg,Fe)O. Его состав долгие годы оставался необъяснимым. Теоретические и экспериментальные исследования показывают, что доля магния в группе (Mg,Fe) должна составлять 83-93%; но в природных образцах доля магния опускается до 16–36%; минерал становится сильно железистым. До последнего времени не было объяснения этому явлению, противоречащему всем накопленным данным о составе мантии Земли.

Учёные ГЕОХИ РАН в сотрудничестве с ИГГ УрО РАН при исследовании найденных ими в Бразилии нижнемантийных алмазов, впервые показали, что среди включённых в них ферропериклазов имеются две группы. «Среди глубинных зёрен ферропериклаза оказались две генерации, имеющие различный состав, морфологию, способ и место образования. Одни зёрна сильно обогащены магнием и никелем, их состав соответствует теоретическим расчётам и экспериментальным данным. Они образовались в нижней мантии и были захвачены растущими алмазами. Другие имеют сильно железистый состав и практически лишены никеля. Они сформировались одновременно с алмазами в более высоких горизонтах Земли, в верхней мантии или переходной зоне», — рассказал главный научный сотрудник лаборатории геохимии углерода ГЕОХИ РАН, член-корреспондент РАН Феликс Каминский.

Эти результаты дают ответ на причину столь широких вариаций состава глубинного ферропериклаза. Помимо фундаментального значения о составе земных глубин, они могут быть использованы при поисках алмазных месторождений. Одним из наиболее эффективных методов поиска является шлиховое опробование, в процессе которого находки минералов-спутников алмаза (гранат-пироп, хромит, хромдиопсид, пикроильменит) указывают на близость источника алмазов. Теперь к числу этих индикаторов алмаза может быть добавлен ферропериклаз, а его состав укажет на место образования алмазов в глубинах Земли.

Исследование проведено при финансовой поддержке Минобрнауки России.

Источник: ГЕОХИ РАН.