Скарбниця надр Землі: геологи пробурили рекордно глибоку дірку в корі планети

Історія Землі налічує понад 4,5 мільярда років і за цей час планета неодноразово змінювала свій зовнішній вигляд. Століттями вчені намагаються зазирнути в найглибші надра планети, щоб дізнатися більше про процеси, які відбуваються в самому центрі Землі й тепер їм вдалося пробитися рекордно глибоко, пише Science Alert.

Минулого року команді геологів вдалося витягти з надр планети рекордний керн завдовжки 1 268 метрів, який фактично являє собою "геологічну скарбницю Землі". Витягнутий циліндр складався з магматичної породи, хімічно зміненої морською водою в процесі, відомому як серпентизація.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Тепер ученим нарешті вдалося проаналізувати керн і розкрити його секрети. За словами провідного автора дослідження петролога і геохіміка Йохана Ліссенберга з Кардіффського університету у Великій Британії, по суті, цей гігантський циліндр, витягнутий із глибин океану, є сховищем інформації, що може пролити світло на таємничу мантію Землі — шар твердої вулканічної породи, що відокремлює кору від ядра.

За словами команди, майже безперервне вилучення керна дає можливість отримати надійний і кількісний літологічний, мінералогічний, структурний і альтернативний опис верхньої мантії планети.

Попри те, що людям багато відомо про те, що відбувається в надрах планети, мантія Землі все ще залишається недосяжною для людства. Навіть у найтоншому місці товщина земної кори становить близько 6 кілометрів, а тому підібратися до мантії неймовірно складно.

Сьогодні вчені мають інструменти, щоб прорубати досить глибоко від поверхні континенти — найглибша свердловина становить 12 262 метри — але континентальна кора набагато товща за океанічну. Навряд чи найближчим часом нам вдасться дістатися до мантії з дна океану, проте океанічна кора все ж є найкращим місцем для отримання зразків. У певних місцях тектонічна активність струшує мантійний матеріал у кору, звідки ми можемо його взяти.

.

Однак буріння на дні океану на тектонічному кордоні — непросте завдання. Попередні спроби не увінчалися успіхом — вчені досягли максимальної глибини лише у 200,8 метра. При цьому з прорубаного матеріалу вдалося витягти лише близько 47%.

З огляду на все вищезазначене, робота Ліссенберга з командою є чимось особливим. Їм вдалося прорубати найглибшу частину під Атлантичним океаном — цей величезний гірський масив підноситься більш ніж на 4 000 метрів від морського дна, розташовується на кордоні двох тектонічних плит, а також вважається масивом, що складається з мантійної породи, відомої як перидотит.

За словами співавтора дослідження, геолога з Університету Делавера Куан-Ю Ліня, спочатку їхній план полягав у тому, щоб прорубати неглибоку свердловину у 200 метрів. Але, на їхній подив, їм вдалося занурюватися дедалі глибше, зберігаючи при цьому високий відсоток вилучення. У результаті команда погодилася змінити початковий план і продовжила буріння.

Зрештою геологам вдалося пробурити свердловину глибиною в 1 268 метрів, яка отримала назву U1601C. Крім того, вченим вдалося витягти колосальні 71% зразка керна — ці зразки, як і сам керн, складаються з перидотиту.

Автори дослідження зазначають, що витягнутий ними зразок був на 40% перетворений по всій своїй довжині, що припускає проникнення морської води, причому досить велику її кількість. Водночас первинний склад породи добре зберігся, що дало змогу вченим отримати більше інформації про мантію Землі під ом Атлантіс.

Дослідники виявили набагато нижчий вміст піроксена, ніж вони очікували, що могло бути пов'язано з розчиненням піроксена під час нагрівання породи. Зразки також вказують на те, що рух розплавленої породи від твердої породи в міру видавлювання магми відбувався під косим кутом. Зазначимо, що це сильно відрізняється від моделей міграції розплаву, на які вчені спиралися раніше.

Усередині керна також були виявлені інтрузії магматичного мінералу, відомого як габро. Це дає змогу припустити, що габро насправді відіграє несподівану роль у геохімії флюїдів гідротермальних джерел, що дають життя, на захопливому гідротермальному полі Лост-Сіті.

Автори дослідження зазначають, що витягнутий керн, по суті, є "геологічною скарбницею", а тому вони продовжать дослідження, щоб дізнатися більше про мантію нашої Землі та ті процеси, які в ній відбуваються.

Раніше Фокус писав про те, що вчені виявили ще одне велике джерело "рідкого золота".