Исследователи из Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН завершили экспедицию по высокогорным районам Восточного Памира. В этих труднодоступных местах были найдены минералы, помогающие изучить формирование геологии Памирских гор. Также результаты экспедиции помогут оценить возможность обнаружения в этом районе перспективы обнаружения месторождений метаморфогенных алмазов. Об этом сообщила Российская академия наук.
В ходе погружения в породах земной коры происходит отделение и обособление флюидов (выносящих такие элементы, как калий, рубидий, цезий, стронций, барий), а при более высоких температурах и давлениях — частичное плавление, сегрегация и миграция этих расплавов, которые изменяют состав окружающих пород мантии. Особенности протекания этих процессов остаются слабо изученными.
Раньше ученые полагали, что верхняя часть земной коры на континентах не может быть толще 60 км. Однако обнаружение в горных породах таких минералов как коэсит и алмаз показало, что материя земной коры может опускаться гораздо глубже — на расстояние больше 120 км. Такие свидетельства погружения и возвращения горных пород были найдены в районах, где породы подверглись экстремальному давлению, превышающему 2,8 ГПа.
Около 80% земной коры, по современным представлениям, исчезает в глубинных слоях Земли. Этот процесс не затрагивает всю поверхность планеты, а происходит в определенных местах, как, например, при столкновении и погружении одной тектонической плиты под другую.
Кристаллы, подвергшиеся огромному давлению, достигают поверхности Земли благодаря геологическим процессам, которые обычно занимают миллионы лет. Несмотря на кажущуюся быстроту по меркам геологии, за это время породы успевают значительно измениться, и их исходные минералы замещаются новыми. Однако иногда породы из глубин Земли могут быть выброшены на поверхность всего за несколько дней при мощных взрывных извержениях. После таких извержений могут оставаться вертикальные породы, заполненные вулканическими материалами и осколками, вынесенными из глубин. На Восточном Памире есть места, где можно увидеть результаты подобных взрывных извержений.
«В рамках гранта Российского научного фонда, исследуя необычные породы, которые известны на сегодняшний момент только на Памире, мы пытались реконструировать процессы частичного плавления, происходящие с коровым материалом на мантийных глубинах. Эти процессы имеют ряд важных геодинамических и геологических последствий. В частности, именно они ответственны за формирование различных месторождений полезных ископаемых», — сказал Корсаков.
Ученые также хотели выяснить, есть ли на Памире месторождения алмазов, образовавшихся в результате метаморфизма. Алмазы не только ценны сами по себе, но и служат отличным показателем условий экстремального давления. Обнаружение даже крошечного алмаза в породе свидетельствует о том, что она была вынесена с глубин как минимум 120 км. В отличие от многих других метаморфических пород и минералов, которые быстро разрушаются на поверхности из-за резкого снижения давления и температуры, алмаз устойчив к таким изменениям и сохраняет ценную информацию об условиях своего происхождения.
Однако не всегда обнаружение алмазов в образцах является доказательством их естественного образования. Во время сбора и подготовки проб геологи используют инструменты с алмазным напылением, которые могут загрязнять образцы. Геологи, имеющие большой опыт работы с породами, подвергшимися экстремальному давлению, в процессе исследования стремились установить, есть ли в породе алмазы, полученные естественным природным путем.
Ранее Наука Mail сообщала о том, как были получены кристаллы алмазов, перспективные для компьютерной памяти.
