• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
10.08.2024, 12:03
Татьяна Пичугина
8
64,7 тыс

Геологи достали образцы верхней мантии с рекордной глубины

❋ 5.3

Сверхглубокое бурение в Атлантическом океане увенчалось успехом. Ученым удалось заглянуть в «тектоническое окно» и добыть почти непрерывный образец верхней мантии длиной более километра. Анализ минерального состава преподнес первые сюрпризы.

Верхняя мантия
Образец перидотитов под микроскопом в поляризованном свете / © Johan Lissenberg

Как ни странно, но мы порой знаем больше о далеких звездах и галактиках, чем о том, что у нас под ногами. Одна из таких загадочных сфер, пока недоступных прямому изучению, — мантия Земли. Это промежуточный слой между земной корой и ядром. Пробиться к нему еще не удалось — слишком глубоко. 

Больше шансов сделать это в океане, где кора тоньше, мощностью 10-15 километров. Сначала идут осадочные породы, потом излившиеся базальты, ниже расположены базальтовые дайки, вклинившиеся расплавы (интрузии), а под всем этим начинаются породы верхней мантии — перидотиты. По сложности бурение на такие глубины можно сравнить с космическими полетами. 

Проще добраться до мантийных пород, которые вышли на поверхность в зонах раздвига океанских плит. Их называют абиссальными перидотитами. Они занимают большие площади в Атлантическом, Индийском и Северном Ледовитом океанах. Правда, это не исходные мантийные материалы, а переработанные под действием морской воды и гидротермальных рассолов. Такой процесс называют серпентинизацией. 

Исследовательское судно JOIDES Resolution / © IODP 

С апреля по июнь 2023 года ученые работали в районе массива Атлантис в северной части Атлантического океана с борта судна JOIDES Resolution. Это наиболее изученный регион Срединно-Атлантического хребта, сложенный абиссальными перидотитами. Рядом расположено гидротермальное поле Лост-Сити со знаменитыми карбонатными постройками. 

Сначала специалисты заложили пилотную 55-метровую скважину, затем — 1268-метровую U1601C. Извлекли почти целый керн, что позволило детально исследовать минеральный состав по всей колонке. Результаты за авторством большого международного коллектива исследователей опубликованы в журнале Science.

Образцы абиссальных перидотитов, поднятых в экспедиции 399 с судна JOIDES Resolution / © Johan Lissenberg

«Когда в прошлом году мы добыли образцы, это стало значительным событием в истории науки о Земле. Еще большее значение имеет то, что они расскажут нам о составе и эволюции планеты», — отметил ведущий автор исследования профессор Йохан Лиссенберг из Кардиффского университета (Великобритания). 

Результаты оказались несколько неожиданными. Образцы содержали меньше пироксена — силикатного минерала, которым обогащена океаническая кора и мантия. А концентрация магния, наоборот, превышала предсказанные моделями значения. Вероятно, породы, поднимаясь из недр, плавились гораздо сильнее. 

Массив Атлантис в Атлантическом океане, откуда добыли образец верхней мантии / © PLOS One

«Это поможет понять, как мантия плавится и питает вулканы, особенно те, что расположены на дне океанов. Мы сможем установить связь между вулканом и исходным магматическим источником», — пояснил Лиссенберг. 

Особый интерес представляет взаимодействие морской воды с оливином, еще одним распространенным в недрах силикатным минералом. В результате серии химических превращений выделяются водород и другие молекулы, которые могут поддерживать жизнь. Не исключено, что на ранней Земле это был один из ключевых процессов. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Татьяна Пичугина
Журналист с опытом: обучалась в журнале «Химия и жизнь», работала в «Вокруг света», «Известия», «Вечерняя Москва», «ТрВ», «МК в Серпухове» и РИА Новости. За годы работы освещала темы науки, общества и культуры, стараясь излагать факты ясно и без излишних деталей. В работе предпочитает придерживаться сбалансированного и сдержанного стиля изложения.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

31 августа, 09:44
Evgenia Vavilova

Обычно место соединения двух деталей, даже из одного материала — слабая точка изделия. Но правильно сваренные друг с другом куски полиэтилена это правило нарушали, хотя ученые и не понимали почему.

30 августа, 16:26
Александр Березин

Телескоп «Роман» в несколько раз превосходит любого из своих американских предшественников по числу мегапикселей в матрице и будет отправлять на Землю больше данных, чем любой другой космический телескоп из когда-либо созданных. С его помощью астрономы надеются и прояснить природу темной энергии и материи, и найти немало новых экзопланет — в особенности планет-бродяг

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

30 августа, 16:26
Александр Березин

Телескоп «Роман» в несколько раз превосходит любого из своих американских предшественников по числу мегапикселей в матрице и будет отправлять на Землю больше данных, чем любой другой космический телескоп из когда-либо созданных. С его помощью астрономы надеются и прояснить природу темной энергии и материи, и найти немало новых экзопланет — в особенности планет-бродяг

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

8 Комментариев
"Сверхглубокое бурение в Атлантическом..." Сверхглубокими называют скважины 7 км и более. Рекордным это бурение то-же трудно назвать, это же судно бурило скважины и по 2км.И для полноты картины следовало бы указать глубину морского дна в месте бурения.
    1 2
    10.08.2024
    Дмитрий, нашёл что в этом же районе это же судно уже бурило скважину U1309D, глубина 1400м. Получается в этот раз не рекордное бурение
    +
      Еще 3 ответа
      1, да, бурили чуть глубже, но достать почти непрерывный керн смогли только в этой скважине. в этом суть рекорда
        1 2
        11.08.2024
        Татьяна, а что значит непрерывный керн? Куда может деться материал из скаажины, кроме как в керн? Не очень понимаю эту тему, спрашиваю...
          1, Порода в буровой трубе разрушается по разным причинам. Во-первых, она изначально может быть сильно трещиноватая, либо с пустотами, поэтому ее невозможно достать из трубы целой. Во-вторых, под землей она под давлением, плюс еще давление водной толщи. Когда колонну поднимают, давление падает, образец разрушается. В принципе, для уравнивания давления в забое достаточно промывочной жидкости, но при подъеме с глубины образец все равно может разрушиться. Наверно еще разные факторы действуют. С глубины практически невозможно достать 100% целый образец. Здесь расчет процента извлечения https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BA%D0%B0%D0%B7%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B8_%D0%BA%D0%B0%D1%87%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B0_%D0%B8%D0%B7%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D1%87%D1%91%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%BA%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0
1 2
10.08.2024
"По сложности бурение на такие глубины можно сравнить с космическими полетами." Да уж наверное и посложнее! Космические полёты в более предсказуемых условиях проводятся. А тут успех по воле случая. И материаловедение требуется в не меньшей мере чем для ракетных двигателей. Уважение таким геологам
    "А тут успех по воле случая" Судно эпохи научного противостояния двух систем, бурит с 1985года, пробурило больше 300км морского дна. В этом свете не понятно какую "волю случая" вы имеете ввиду))) За долгую жизнь судно принесло много открытий и в их ряду последнее бурение выглядит вполне заурядно. Хотя нет, бурение примечательно тем что оно последнее, судно скоро порежут на металл https://www.nsf.gov/news/news_summ.jsp?cntn_id=306986&org=OCE
    +
      Еще 1 ответ
      1 2
      10.08.2024
      Дмитрий, зажуёт - не зажуёт. Никто ж не знает какая именно структура породы, газонасыщенность и какие там напряжения. Кольская скважина, в плане технических решений не была ограничена глубиной 12 км. Однако, если не ошибаюсь, с глубины 7 км пришлось бурить несколько скважин, все они были кривыми, проблемными и глубина в итоге оказалась ограничена именно случайными факторами. А в космос запускаться на ненапряжённых двигателях довольно просто...