Погружение в Атлантическом океане принесло успех. Ученые получили доступ к «тектоническому окну» и добыли образец верхней мантии протяженностью более километра. Изучение минерального состава выявило первые неожиданности.
Иногда мы лучше знаем о далеких звездах, чем о том, что происходит под нашими ногами. Мантии Земли пока изучить трудно из-за ее глубины.
Вероятность достижения такой глубины выше в океане, где кора тоньше и составляет 10-15 километров. Сначала залегают осадочные породы, затем базальты, далее — базальтовые дайки и вклинившиеся расплавы (интрузии). Под всем этим начинаются породы верхней мантии — перидотиты. Сложность бурения на такие глубины сопоставима с космическими полетами.
Доступ к мантийным породам проще в зонах раздвига океанических плит, где находятся абиссальные перидотиты. Эти породы занимают обширные площади Атлантического, Индийского и Северного Ледовитого океанов. Это не первоначальные материалы земной мантии, а переработанные морской водой и гидротермальными рассолами в процессе серпентинизации.
С апреля по июнь 2023 года в районе массива Атлантис в северной части Атлантического океана проходили исследования с борта судна. JOIDES ResolutionЭто самый исследованный район Центрально-Атлантического хребта, состоящий из глубинных перидотитов. Возле него находится гидротермальное поле Лост-Сити с известными карбонатными образованиями.
Вначале специалисты пробурили экспериментальную скважину длиной 55 метров, а затем — U1601C протяженностью 1268 метров. Извлеченный почти полностью керн позволил детально изучить минеральный состав по всей колонне. Результаты изложены коллективом международных исследователей. опубликованы в журнале Science.
Когда прошлогодние находки образцов стали значительным событием в истории науки о Земле, то особое значение придаётся тому, что расскажут эти образцы о составе и эволюции планеты.
Результаты оказались несколько неожиданными. В образцах содержалось меньше пироксена — силикатного минерала, которым богата океаническая кора и мантия. Концентрация магния, наоборот, превышала расчетные модели. Возможно, породы при подъеме из недр плавились значительно сильнее.
Благодаря этому исследованию станет возможным изучить процесс плавления мантии и её влияние на питание вулканов, в том числе находящихся на дне океанов. Учёным удастся установить связь между вулканом и исходным источником магмы.
Взаимодействие морской воды с оливином, распространенным силикатным минералом, представляет особый интерес. В результате химических превращений выделяются водород и другие молекулы, способные поддерживать жизнь. Возможно, в раннюю эру Земли этот процесс был ключевым.