Superduboki dijamant iz Brazila otkrio kako voda dospeva u najdublje slojeve Zemlje i zašto je to važno

Istraživanje objavljeno u Scientific Reports pruža prve direktne dokaze da minerali koji nastaju u prisustvu vode na površini Zemlje mogu prenositi vodu u njene najdublje slojeve, sve do donjeg omotača. Do ovog otkrića naučnici su došli analizom mikroskopske mineralne inkluzije zarobljene unutar takozvanog superdubokog dijamanta veličine svega tri milimetra, pronađenog u brazilskoj regiji Žuina.

Dok se većina dijamanata formira na dubinama od oko 150 kilometara, superduboki dijamanti nastaju na dubinama većim od 300 kilometara i predstavljaju jedinstvene prirodne kapsule vremena, piše SciTech Daily.

Preporučujemo

Zahvaljujući izuzetnoj čvrstini i hemijskoj otpornosti, oni u svojoj unutrašnjosti čuvaju sitne mineralne inkluzije koje ostaju gotovo neizmenjene tokom putovanja iz dubine Zemlje ka njenoj površini, pružajući naučnicima retku priliku da proučavaju procese koji se odvijaju stotinama kilometara ispod naših nogu.

Koristeći sinhronsku rendgensku tehnologiju u istraživačkom centru Sirijus u Brazilu, tim je otkrio da se u jednoj od mineralnih inkluzija nalazi getit – mineral gvožđe-oksihidroksida koji je čest u zemljištu i sedimentima na površini Zemlje. Getit nastaje kada minerali bogati gvožđem reaguju sa vodom, pri čemu se hidroksilne grupe ugrađuju u njegovu kristalnu strukturu.

Zbog toga se dugo smatralo da bi mogao predstavljati potencijalnog prenosioca vode u unutrašnjost planete. Međutim, preovladavalo je mišljenje da tokom subdukcije, odnosno podvlačenja okeanskih tektonskih ploča, ne može da opstane jer se na temperaturama iznad oko 200 stepeni Celzijusa brzo razlaže na hematit i vodu, čime gubi sposobnost da prenosi vodu u veće dubine. Detaljna rendgenska difrakcija i spektroskopske analize pokazale su da je getit sačuvan u dijamantu zadržao karakteristike koje ukazuju da je prošao kroz uslove pritiska od približno 35 do 57 gigapaskala i temperature između 877 i 1827 stepeni Celzijusa. Takvi uslovi odgovaraju dubinama od oko 900 do 1250 kilometara, odnosno donjem omotaču Zemlje.

Prema tumačenju autora, getit može da opstane zahvaljujući tome što se tokom subdukcije nalazi u hladnijim unutrašnjim delovima okeanskih ploča koje tonu u dubinu. Tek kada dospe u donji omotač i bude izložen ekstremnim pritiscima i temperaturama, dolazi do njegove transformacije i oslobađanja vode u dubokoj unutrašnjosti planete.

Otkriće ima veliki značaj za razumevanje takozvanog dubokog ciklusa vode. Dok je već poznato da gornji omotač i prelazna zona mogu skladištiti velike količine vode u mineralnim strukturama, način na koji voda dospeva u donji omotač dugo je predstavljao jedno od otvorenih pitanja geofizike.

Ovo istraživanje pruža nove dokaze da bi upravo getit mogao biti jedan od ključnih minerala koji omogućavaju transport vode do tih dubina. Prisustvo vode u donjem omotaču utiče na fizička svojstva stena, njihovu viskoznost, procese topljenja i kretanje tektonskih ploča, zbog čega ima važnu ulogu u dugoročnoj evoluciji unutrašnjosti Zemlje i geodinamičkim procesima koji oblikuju našu planetu.

Iako će biti potrebna dodatna istraživanja kako bi se u potpunosti razumela uloga getita i drugih hidratizovanih minerala u dubokom ciklusu vode, rezultati ove studije predstavljaju značajan korak ka razumevanju načina na koji se voda kreće između Zemljine površine i njene duboke unutrašnjosti. Ujedno pokazuju koliko su superduboki dijamanti dragoceni prirodni zapisi geološke prošlosti, jer omogućavaju proučavanje procesa kojima nije moguće pristupiti direktnim posmatranjem.

(Telegraf Nauka / SciTech Daily)