Алмаз содержит микроскопические включения, которые позволяют восстановить историю его формирования. Кристалл возник на глубине свыше 600 километров, в переходной зоне мантии, при наличии достаточного количества воды.
Любые, даже самые протяженные скважины, созданные человеком, не позволяют проникнуть на значительную глубину в земные недра. Информация о процессах, происходящих на глубине в сотни километров, поступает к нам через минералы, которые поднимаются ближе к поверхности. Недавно в алмазных копях Ботсваны был обнаружен необычный образец (массой в полтора карата), который затем был передан геологам для изучения.
Алмаз, содержащий большое количество минеральных включений, образовался на глубине приблизительно 660 километров. При этом, даже на таком уровне, расплавленные породы содержат значительное количество воды. Об этом сообщают Тинтин Гу (Tingting Gu) и его соавторы в статье, опубликованной в журнале Nature Geoscience.
Геологи исследовали 12 микроскопических включений, содержащихся в образце, используя рентгеновскую и рамановскую спектроскопию. В ходе исследования были обнаружены минералы мантии, в частности рингвудит, ферропериклаз и энстатит. Рингвудит может переходить в ферропериклаз и бриджманит при высоком давлении, а при снижении давления бриджманит трансформируется в энстатит. Таким образом, присутствие всех трех минералов предоставило ценную информацию об условиях формирования алмаза и включений в нем.
Геологи установили, что образец был получен с глубины 660 километров. Эта область представляет собой границу между нижней и верхней мантией, характеризующуюся значительными изменениями состава, плотности и других параметров. Обнаружение рингвудита, брусита и ряда других минералов в недавно исследованном образце указывает на наличие воды даже на такой глубине. Ранее существовали и другие доказательства этого, однако, согласно новым данным, переходный слой мантии содержит значительное количество воды.
Несмотря на то, что океаны занимают около трех четвертей поверхности Земли, соизмеримые объемы воды содержатся в скрываются глубже. Сквозь трещины в литосфере вода просачивается вниз и попадает в мантию. Через некоторое время она может снова подняться наверх: например, с выбросами вулканов. Этот долгий геологический круговорот воды играет большую роль в процессах, охватывающих планету в целом. Новая работа позволит лучше понимать, как он устроен.