Революційне дослідження Гуанчжоуського інституту геохімії Китайської академії наук показує, як глибоко субдуковані карбонати впливають на окисно-відновні стани мантії Землі. Дослідження, опубліковане в Science Advances, підкреслює роль цих карбонатів у формуванні сублітосферних алмазів та еволюції кратонів.
Дослідники змоделювали умови на глибинах від 250 до 660 кілометрів. Їхні експерименти показали, що карбонатитові розплави з субдукованих плит взаємодіють із мантійними породами, що містять металічне залізо. Команда виявила, що в прохолодніших умовах «без плюмів» карбонатитові розплави відновлюються, утворюючи нерухомі алмази, які стабілізують кратони.
І навпаки, у гарячіших умовах, під впливом плюмів, карбонатитові розплави окислюють мантію. Це окислення послаблює літосферу, потенційно спричиняючи деламінацію, підняття та вулканічну активність. «Окисно-відновний стан глибокої мантії є критичним фактором, що контролює, як леткі речовини, такі як вуглець, циркулюють між поверхнею Землі та її внутрішньою частиною», — сказав професор Ю Ван.
Порівнюючи експериментальні мінерали з природними включеннями алмазів з африканських і південноамериканських кратонів, дослідники виявили різні окисно-відновні сигнатури. Ці варіації визначають, чи субдукований вуглець утворює стабільні алмази, чи дестабілізує літосферу. Результати покращують наше розуміння глибокого зберігання та мобільності вуглецю.
Дослідження також має наслідки для інтерпретації віку утворення алмазів і прогнозування стабільності кратонів. Це дослідження було підтримано Національним фондом природничих наук Китаю, серед інших програм. Воно пропонує нове розуміння глибокого вуглецевого циклу Землі та його впливу на геологічні процеси.