science >> Wetenschap >  >> Natuur

Diamantinsluitingen suggereren vrij stromend water op de grens tussen de bovenste en onderste mantel

Met behulp van Argonne's geavanceerde fotonbron, onderzoekers identificeerden een vorm van water die bekend staat als Ice-VII, die gevangen zat in diamanten die diep in de aardmantel kristalliseerden. Krediet:Universiteit van Chicago.

Een team van onderzoekers uit de VS, China en Canada hebben bewijs gevonden in diamanten van vrij stromend water op de grens tussen de bovenste en onderste aardmantel. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , de groep beschrijft het analyseren van insluitsels in diamanten die uit vulkanen worden gespuwd en wat ze hebben gevonden.

De onderzoekers waren op zoek naar moleculaire vormen van koolstofdioxide als onderdeel van koolstofcycli in de aardmantel toen ze bewijs van iets anders tegenkwamen. Ze hadden diamanten verzameld die uit vulkanen waren gespuwd (of door andere geologische activiteit naar de oppervlakte werden geduwd) in Zaïre, China, Sierra Leone en andere locaties in zuidelijk Afrika, en ze bestudeerden door röntgenstralen te weerkaatsen van de insluitsels van de diamanten, toen ze monsters van ijs VII tegenkwamen - een vorm van ijs die van nature niet voorkomt aan de oppervlakte. De vondst was belangrijk, omdat ijs VII zich vormt bij zeer hoge druk - ongeveer de hoeveelheid druk die wordt aangetroffen op diepten van 610 tot 800 kilometer onder het aardoppervlak. Dit, het team merkt op, suggereert dat water vrijelijk op dergelijke diepten moet hebben gestroomd om de insluitsels te vormen die ze hebben waargenomen. zulke diepten, zij merken verder op, vallen in de overgangszone in de mantel, een deel van het binnenste van de aarde dat nog steeds een bron van mysterie is.

Eerder onderzoek heeft aangetoond dat de mantel grotendeels bestaat uit heet gesteente dat onder veel druk staat. Het heeft een onderlaag, het dichtst bij de kern, een overgangslaag, en een bovenste laag die uiteindelijk de korst ontmoet. Eerder onderzoek heeft ook aangetoond dat de bovenmantel wat water bevat, wat erop wijst dat er mogelijk ook water in de overgangslaag zit. De diamanten die de onderzoekers bestudeerden, zouden ergens in de overgangszone in vloeistof zijn ingekapseld. De hoge temperaturen daar zouden ze niet hebben laten kristalliseren, echter - het was pas toen ze naar de oppervlakte gingen dat kristallisatie zou hebben plaatsgevonden. De hoge druk zou in de diamant zijn gehandhaafd, maar de temperatuur zou dramatisch zijn gedaald.

Het idee van bewegend water in de overgangslaag is intrigerend, het team meldt, omdat het gevolgen heeft voor het verschuiven van tektonische platen.

© 2018 Fys.org