کشف الماسی کمیاب از گوشته زمین دانشمندان را شگفت زده کرد - وبلاگ کارسیس

به گزارش وبلاگ کارسیس، دانشمندان در تازه ترین مطالعات خود الماسی کشف کردند که تجزیه و تحلیل این جواهر بسیار کمیاب ، حاکی از وجود یک محیط مرطوب در گوشته پایین زمین است.

بدون آب، زمین به سادگی سیاره ای نخواهد بود که ما می شناسیم و دوستش داریم، به هر حال 70 درصد سطح سیاره ما با مایع حامی حیات پوشیده شده است. در حالی که مشاهده و مطالعه آب در سطح به طور قابل توجهی آسان تر است، اما اتفاق مرموزتری به نام چرخه آب عمیق در زیر پای ما اتفاق می افتد. این فرآیند که چرخه آب زمین شناسی نیز نامیده می گردد، تبادل آب بین لایه سطحی زمین و لایه دوم به نام گوشته را توصیف می نماید؛ جالب تر اینکه مواد معدنی هیدراته می توانند آب اقیانوس را به اعماق زمین منتقل نمایند، قبل از اینکه در اثر فوران آتشفشانی یا سایر فعالیت های لرزه ای به سطح رها شوند.

مطالعه جدیدی که در ژورنال Nature Geoscience منتشر شد، نشان می دهد که یک محیط آبکی در گوشته پایین تر از آنچه قبلا تصور می شد، وجود دارد.

این تیم به منطقه انتقال (TZ) نگاه کردند که در حدود 254 تا 410 مایلی زیر زمین در مرزی است که گوشته بالایی و گوشته پایینی را از هم جدا می نماید. این ناحیه فشار بسیار زیادی دارد، به میزان ای که باعث گردد ماده معدنی الیوین که پریدوت نیز نامیده می گردد، ساختار کریستالی خود را تغییر دهد. الیوین حدود 70 درصد از گوشته بالایی زمین را تشکیل می دهد، بنابراین این نوع تغییر هم برای ساختار معدنی و هم برای ساختار شیمیایی گوشته بسیار مهم است.

فرانک برنکر، نویسنده و پروفسور موسسه علوم زمین در دانشگاه گوته در فرانکفورت، در یک بیانیه رسانه ای گفت: این دگرگونی های معدنی تا حد زیادی مانع از حرکت سنگ در گوشته می گردد. برنکر گفت که ستون های سنگ داغ از گوشته عمیق که به آن ستون های گوشته می گویند، گاهی درست در زیر TZ متوقف می شوند.

برای جستجوی شواهدی از وجود آب، این تیم الماس بسیار کمیابی را که از 410 مایلی زیر سطح زمین استخراج شده بود، تجزیه و تحلیل کردند. این الماس با کیفیت جواهر در معدن Karowe در بوتسوانا ارزیابی شده است.

تینگ تینگ گو از محققان موسسه گوهرشناسی آمریکا (GIA) درباره این کشف گفت: ما در خصوص منشاء این الماس و نقایص نیتروژن جمع شده آن کنجکاو بود.

در داخل الماس، تیم اجزایی در اطراف آن پیدا کرد. این ها قطعات کوچک دیگری از مواد معدنی هستند که می توانند آب بیشتری را نگه دارند، مانند رینگ وودیت. رینگ وودیت معمولا در TZ یافت می گردد. در اطراف این رینگ وودیت شگفت انگیز، اشکالی از مواد معدنی که معمولا به جای آن هایی که در TZ یافت می شوند، در گوشته پایینی یافت می شوند. به گفته نویسندگان، رینگ وودیت می تواند بسیار بیشتر از مواد معدنی که بر گوشته پایینی غالب هستند، مانند بریگمانیت و فروپریکلاز، آب داشته باشد. محفظه الماس خواص مواد معدنی را حفظ کرد و محققان توانستند کشف نمایند که الماس در نزدیکی مرز بیرونی TZ وجود دارد.

این یافته ها نشان می دهد آب ممکن است عمیق تر از آنچه دانشمندان قبلا تصور می کردند در زمین وجود داشته باشد که می تواند درک ما از تکتونیک صفحه و چرخه اسرارآمیز آب عمیق را بیشتر کند. این تیم از اشکال تجزیه و تحلیل غیر مخرب بر روی الماس های نوع فوق العاده کمیاب، الماس هایی که با نیتروژن تا 500 ppm و تنها 0.1 درصد در طبیعت وجود دارند، از جمله لیزر های غیرتهاجمی که می توانند خواص فیزیکی و اشعه ایکس را آشکار نمایند، استفاده کردند.

گو گفت: بدون هیچ انتظاری، ما ماده معدنی رینگ وودیت را در این الماس پیدا کردیم و این دومین باری است که رینگ وودیت حتی در یک الماس کشف می گردد. مهمتر از آن، کانی رینگ وودیت با دو کانی حیاتی دیگر که در اعماق زمین تشکیل شده اند و با فاز های آبدار همراه هستند، یافت شد. آن ها با هم منشا این الماس را از 660 کیلومتری زمین که محیط هنوز مرطوب است، مشخص می نمایند.

در اوایل سال 2014، رینگ وودیت آبدار برای اولین بار در الماسی از TZ شناسایی شد. برنکر نیز در آن مطالعه شرکت داشت، اما به علت حجم نمونه کوچک، تیم قادر به مشخص ترکیب شیمیایی دقیق سنگ نبود. مشخص نیست که آیا این قطعه کوچک معدنی نمایانگر خوبی از ترکیب زمین شناسی گوشته های پایینی است یا خیر، زیرا محتوای آب آن نیز می تواند ناشی از یک محیط شیمیایی عجیب و غریب باشد. الماس بزرگ تر از بوتسوانا که در این مطالعه مورد استفاده نهاده شد به میزان ای بزرگ بود که دانشمندان پیروز شدند ترکیب شیمیایی دقیق آن را مشخص و نتایج اولیه را تایید نمایند.