Сибирские ученые завершили полевую экспедицию на Восточный Памир, где исследовали породы, прошедшие через экстремальные глубины и сохранившие следы высоких давлений. Эти редкие материалы помогают понять, что происходит с земной корой, когда она погружается в мантию и затем снова поднимается на поверхность.
Группа специалистов Института геологии и минералогии СО РАН работала в высокогорье, где расположены трубообразные каналы — остатки древних взрывных извержений. Именно такие структуры способны «выбрасывать» на поверхность фрагменты коровых пород, поднявшихся из больших глубин практически без изменений. Целью экспедиции было собрать образцы с минимальной степенью переработки и получить данные о расплавных включениях, которые возникают при частичном плавлении корового материала.
Современные исследования показывают, что часть земной коры способна уходить на глубины свыше ста километров. При этом основной объём опускаемого материала необратимо растворяется в мантии, а единичные фрагменты возвращаются обратно в составе ксенолитов. Такие породы встречаются редко, поэтому каждая находка важна для понимания процессов высокобарического минералообразования.
Во время подъёма породы успевают претерпеть изменения, но в некоторых случаях расплав «закаляется» настолько быстро, что сохраняет первичные структурные особенности. В собранных образцах исследователи рассчитывают найти именно такие включения — они позволяют оценить состав расплавов, из которых формируются породы на больших глубинах, и уточнить механизмы миграции вещества внутри земной коры.
Одним из вопросов экспедиции стало предположение о возможном присутствии метаморфогенных алмазов. Алмаз служит индикатором сверхвысоких давлений, однако предварительный анализ показал, что глубины, с которых поднялись изученные образцы, могли быть недостаточны для его природного формирования. Кроме того, исследователи учитывают вероятность искусственного попадания частиц алмаза в образцы из-за использования алмазного инструмента.
Маршрут ученых охватывал около тысячи километров по труднопроходимым участкам Памира. Базовый лагерь расположили на высоте более четырех тысяч метров, откуда ежедневно совершали выходы к районам проявления трубок взрыва. За время работы удалось собрать около шестисот килограммов материала, который доставлен в Новосибирск для комплексного анализа.
Сейчас образцы готовят к лабораторному изучению: их распиливают, делают тонкие шлифы и анализируют под микроскопом. Главная задача проекта — восстановить картину частичного плавления корового вещества на мантийных глубинах и установить, какие процессы определяют формирование пород и полезных ископаемых в зонах высоких давлений.
Полученные данные помогут уточнить модели эволюции земной коры и понять, какие условия необходимы для образования редких минералов и глубинных пород.
Материал подготовлен при поддержке Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий.
Источник: www.sbras.info
