يُظهر هذا الكارتون صفيحة محيطية مغمورة تتحرك مثل حزام ناقل من السطح نزولاً إلى الوشاح السفلي. تُظهر الأسهم البيضاء مسار إعادة التدوير الضحل الراسخ نسبيًا في الطبقة العليا من الصفيحة (القشرة والرواسب) ، والتي تغذي براكين القوس. كشفت النتائج الجديدة التي توصل إليها فريق البحث من دراسة الماس عن مسار إعادة تدوير أعمق ، يظهر باللون الأزرق الفاتح. تعمل الكسور المائية المتسربة في قاع البحر على ترطيب الصخور الموجودة في الجزء الداخلي من الصفيحة ، وتشكل “السربنتينيت” ، ويمكن أحيانًا نقل هذه الصخور المائية إلى أعلى الوشاح السفلي. هذا مسار رئيسي ينقل الماء والكربون والعناصر السطحية الأخرى إلى عمق الوشاح. الائتمان: رسم توضيحي لـ Wenjia Fan ، W. Design Studio
تسمح لنا النتائج بتتبع كيفية سحب المعادن من السطح إلى الوشاح.
يحتوي الماس الذي تشكل في أعماق وشاح الأرض على أدلة على التفاعلات الكيميائية التي حدثت في قاع البحر. يمكن أن يساعد البحث عن هذه الأحجار الكريمة علماء الأرض في فهم كيفية تبادل المواد بين سطح الكوكب وأعماقه.
تم نشر عمل جديد في تقدم العلم يؤكد أن السربنتينايت – صخرة تتشكل من البريدوتيت ، النوع الصخري الرئيسي في وشاح الأرض ، عندما تخترق المياه الشقوق في قاع المحيط – يمكن أن تحمل المياه السطحية حتى عمق 700 كيلومتر بواسطة العمليات التكتونية للصفائح.
أوضح بينج ني من جامعة كارنيجي أن “جميع الصفائح التكتونية التي تشكل قاع البحر تقريبًا تنحني وتنزلق إلى الوشاح – وهي عملية تسمى الاندساس ، والتي لديها القدرة على إعادة تدوير المواد السطحية ، مثل الماء ، إلى الأرض”. قاد جهود البحث مع إيفان سميث من معهد الأحجار الكريمة في أمريكا.
رسم توضيحي يوضح كيف يمكن للماس أن يقدم للباحثين لمحة عن العمليات التي تحدث داخل كوكبنا ، بما في ذلك إعادة تدوير المواد السطحية في أعماق الأرض. الائتمان: عمل فني لكاثرين كاين ، بإذن من معهد كارنيجي للعلوم
قد يكون الثعبان الموجود داخل الصفائح المندسة أحد أهم المسارات الجيوكيميائية ، ولكنها غير معروفة بشكل جيد ، والتي يتم من خلالها التقاط المواد السطحية ونقلها إلى أعماق الأرض. كان هناك شك سابقًا في وجود السربنتينات المنحدرة بعمق – بسبب أبحاث كارنيجي و GIA حول أصل الماس الأزرق والتركيب الكيميائي لمواد الوشاح التي تشكل تلال وسط المحيط والجبال البحرية وجزر المحيط. لكن الأدلة التي تثبت هذا المسار لم يتم تأكيدها بالكامل حتى الآن.
وجد فريق البحث – الذي شمل أيضًا ستيفن شيري من جامعة كارنيجي ، وآنات شاهار ، بالإضافة إلى ووي وانج من GIA وستيفن ريتشاردسون من جامعة كيب تاون – دليلًا ماديًا لتأكيد هذا الشك من خلال دراسة نوع من الماس الكبير الذي نشأ في أعماق العالم. كوكب.
قال سميث: “تندرج بعض أشهر الماسات في العالم ضمن هذه الفئة الخاصة من الماس الأحجار الكريمة النقية والكبيرة نسبيًا ، مثل كولينان المشهور عالميًا”. “تتشكل ما بين 360 و 750 كيلومترًا أسفل ، على الأقل بعمق المنطقة الانتقالية بين الوشاح العلوي والسفلي.”
أمثلة على ماس CLIPPIR الخام من منجم Letseng ، ليسوتو. هذه هي نفس أنواع الماس مثل تلك التي تم تحليلها في هذه الدراسة. أكبر حجر 91.07 قيراط. الائتمان: تصوير روبرت ويلدون ؛ © GIA ؛ بإذن من شركة Gem Diamonds Ltd.
في بعض الأحيان تحتوي على شوائب من معادن صغيرة محاصرة أثناء تبلور الماس والتي تقدم لمحة عما يحدث في هذه الأعماق القصوى.
أوضح شيري: “يمكن أن تعلمنا دراسة عينات صغيرة من المعادن التي تشكلت أثناء التبلور العميق للماس ، الكثير عن تكوين وديناميكيات الوشاح ، لأن الماس يحمي المعادن من التغييرات الإضافية في مسارها إلى السطح”.
في هذه الحالة ، تمكن الباحثون من تحليل التركيب النظائري للحديد في الشوائب المعدنية. مثل العناصر الأخرى ، يمكن أن يحتوي الحديد على أعداد مختلفة من النيوترونات في نواته ، مما يؤدي إلى ظهور ذرات حديد ذات كتلة مختلفة قليلاً ، أو “نظائر” مختلفة من الحديد. يمنح قياس نسب نظائر الحديد “الثقيلة” و “الخفيفة” العلماء نوعًا من بصمة الحديد.
تحتوي شوائب الألماس التي درسها الفريق على نسبة أعلى من نظائر الحديد الثقيلة إلى الخفيفة مقارنةً بمعظم معادن الوشاح. يشير هذا إلى أنها ربما لم تنشأ من عمليات جيوكيميائية في أعماق الأرض. بدلاً من ذلك ، يشير إلى أكسيد الحديد الأسود والمعادن الأخرى الغنية بالحديد التي تشكلت عندما تحولت الصفيحة المحيطية من البيريدوتيت إلى أفعوانيت في قاع البحر. تم في نهاية المطاف إنزال هذه الصخور المائية إلى عمق مئات الكيلومترات في منطقة انتقال الوشاح ، حيث تبلورت هذه الماسات المعينة.
وخلص شاهار إلى أن “النتائج التي توصلنا إليها تؤكد وجود مسار مشتبه به منذ فترة طويلة لإعادة التدوير في أعماق الأرض ، مما يسمح لنا بتتبع كيفية سحب المعادن من السطح إلى الوشاح وخلق تنوع في تركيبته”.
المرجع: 31 آذار 2021 ، تقدم العلم.
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”