Peridotitákból származó gyémántok a köpeny átmeneti zónájában folyékony és gázhalmazállapotú szénhidrogénekből • Vladislav Strekopytov • Tudományos hírek az "elemekről" • Geokémia, ásványtan

Peridotiták gyémántjai a köpeny átmeneti zónából származó folyékony és gáz halmazállapotú szénhidrogénekből képződnek

Ábra. 1. Indiai ophiolit komplexum Nidar. Magazin borító fotó geológiaamelyben a megvitatott cikk megjelent

A kőzetképző ásványi anyagok kristályaiban a gáz-folyadék zárványok olyan olvadék olvadt töredékei, amelyekből sziklák alakultak ki. Az ilyen zárványok tanulmányozásában a tudósoknak egyedülálló lehetőségük van nemcsak a hőmérséklet, a nyomás és a redox viszonyok megismerésére a kőzetképződés helyén, hanem a Föld mély rétegeinek geokémiai összetételéről is, beleértve az illékony komponensek összetételét is, amelyek általában nincsenek megőrzve. A Himalája által a Nidar ophiolite komplexből származó peridotitákból származó zárványok összetételének elemzése után a tudósok azt találták, hogy a felső köpeny legalsó horizontjai hidrogén és folyékony szénhidrogéneket tartalmaznak, amelyekből gyémánt alakulhat ki párhuzamosan a köpeny anyag és a szén-dioxid és a víz felemelkedése alatt.

A Föld külső héja nem szilárd, hanem tömbökre – lithospheric lemezekre oszlik. Egyes litoszférikus lemezek kizárólag óceáni kéregből állnak (pl. A csendes-óceáni tányér), más részei mind az óceáni, mind a kontinenst tartalmazó töredékek.A szilárd lithospheric lemezek folyamatosan mozognak a műanyag asztenoszféra felszínén. Mozgásuk sebessége jelenleg évi 1 és 6 cm közötti.

A kiterjesztés (elterjedés) zónáiban, ahol a litoszférikus lemezek eltérnek, új óceáni kéreg keletkezik. Ez általában az óceánok középső részén elhelyezkedő óceán középső részén található. A tömörítési zónákban a lemezek egymás felé mozognak, és különböző lehetőségek vannak a kölcsönhatásra.

A kontinentális peremek közelében, ahol az óceáni tányérok ütköznek a kontinentális, vékonyabb és nehezebb óceáni tálcákkal, a Föld köpenyébe esik egy erősebb (vastagabb), de világosabb, kontinentális lemez szélén. Amikor két kontinentális lemez ütközik egymás között, az éleik összezúzódnak, összezúzódnak és kialakulnak a nagy tolóerendszerek, amelyek a hegyi struktúrák növekedéséhez vezetnek, komplex hajtogatási szerkezettel.

Ha két kontinens között óceáni lemez van, akkor az óceán összeomlik, és az óceáni kéreg a köpenybe merül, nyom nélkül eltűnhet. De néha előfordul, hogy az óceáni kéreg "elmerül" a köpenyben, nem teljesen, és annak egy részét a felületre szorítják – az elhúzás előfordul.Ugyanakkor kialakultak az oziolitikus komplexek – az ősi óceáni litoszféra töredékei, amelyeket a felszínen helyeken megtartottak hajtott területeken (2. Az oziolitikus zónákat (vagy öveket) úgy is nevezik, hogy "az eltűnt óceánok nyomai", mivel az óceáni medencék lezárásánál (bezárásánál) keletkeznek.

Ábra. 2. Becsült kétlépcsős mechanizmus ophiolitikus komplexek kialakítására az obduction zónáiban: és – az óceáni kéreg nyújtásának és kialakulásának szakasza; b – a kontinentális lemezek ütközésének színtere az óceáni kéreg és a felső köpeny extrudálásával a felszínre. narancs kontinentális kéreg látható fekete – óceáni kéreg, sárga – üledék, nyíl – konvektív áramok a felső köpenyben és a lemezmozgásban, lila ophiolitok

Figyelembe véve, hogy az óceáni litoszféra blokkjai közé tartozik az óceáni kéreg és az alatta lévő felső köpeny, az ophiolitok egyedülálló természetes formációk, ahol a felső köpeny sziklái felszínre kerülnek, és ezek a komplexek hagyományosan vonzzák a geológiai tudósok figyelmét. Az oziolitokat általában a bazaltok és a gabbro felső részében (alsó részében) és az alsó (köpenyben) részben hajtják a deformált peridotiták. A peridotiták a Föld felső köpenyének fő sziklái.

A kutatócsoport a University of Texas at Arlington (USA) és a Földtani Intézet, a Himalája (Wadia Intézet himalájai Geológia, Dehradun, India) vizsgálták az ásványi összetétele A kőzetek Nidar komplex – a legerősebb (10 km vastag), egy jól megőrzött ofiolit komplexum a Himalájában (észak Kelet-Ladakh, India). A kutatási eredmények a folyóiratban megjelentek geológia.

Kezdetben a tudósok érdeklődése gyémánt mikrokristályokat vonzott a peridotiták mikroincluszió formájában. Korábbi gyémántokat találtak a peridotitákban. Nem jelentik a kereskedelmi értéket kis méretük és gyenge minőségük miatt, de fontos a tudósok számára. Aki először fedezte fel a gyémántok egyesület ásványokkal-mutatók ultrasverhvysokih nyomás (UHP-ásványok), kialakítva sokkal nagyobb mélységben. A tudósok feladata, hogy megismerjék a peridotit gyémánt anyagának forrását, és megpróbálják megérteni a kialakulásuk mechanizmusát.

A részletes tanulmány a kőzetalkotó ásványok peridotit Nidara – ortoenstatita (rombos piroxén) és olivin – és zárványok által végzett lézeres Raman-spektroszkópia összetett peridotit Nidar egyedi Ásványtani Szövetség geokémiai soha korábban megjegyezte ofiolitov.Gyémántokat itt találhatunk oktaéderes kristályok formájában, nitrogén zárványokkal (N.2) az orto-erektitiszben (3. ábra balra). Metán zárványok (CH4) és clinoenstatitis (monoclinic enstatitis). A gyémántok mellett a gyémánt kristályok grafit pszeudomorfjait is (2-5 μm-es méretűek) (gyémántokat helyettesítő grafitgyártás), valamint szénhidrogén és hidrogén-gáz (folyékony) zárványok (3. , amelyben az összes ilyen ásványi anyag kialakulása. Kiderül, hogy a tudósok képesek voltak elemezni a köpeny legmélyebb részének ásvány-képződésének összetételét, amely valaha is elérhető volt a közvetlen tanulmányozásra.

Ábra. 3. Mikrofotók a gyémánt a gabona ortoentatitis és zárványok olivin a peridotit. С-Н és Н2 – elsődleges gáz-folyadék (folyadék) zárványok; Grafitos karbon – a grafit gyöngyszemei. Képek a tárgyalt cikkből geológia

A Nidar peridotite – orto-enstatitának (rhombikus piroxén) és az olivin fő kőzetképző ásványi anyagainak belső szerkezetének és összetételének vizsgálata megerősítette, hogy ezeknek a szikláknak az anyaga az úgynevezett átmeneti köpenyövezet zónájában található,a felső és alsó köpenyek közötti határon mintegy 410 km mélységben helyezkedik el. Ezt igazolja az ultrahigh-nyomásos klinonestatitis (monoclinic enstatitis) orto-ectatitisben való befogadásának, valamint a hematit orientált ásványi fázisainak (α-Fe2O3) és a Cr-spinel acikális formái olivin kristályokban. Az a tény, hogy a felső köpeny α-olivin (forsterite) (α-Mg2SiO4) kristályos szerkezetében nem tartalmazhat háromértékű vasat, és a köpeny átmeneti zónájának β-olivin (wadsleit, lásd Wadsleyite) ultrahigh nyomása (β-Mg2SiO4) – lehet (H. St. C. O'Neill és munkatársai, 1993. A köpeny átmenet Mossbauer spektroszkópiája)3+ tartalom). Az olivin hematiitfázisa a dekompressziós folyamat során a köpeny anyagának emelkedése során izolálódott, amikor a wadersite forsteritbe jutott (4.

Ábra. 4. A köpeny anyagának emelkedése (köpeny felmelegedése) a paleocean Neotetis elterjedési centruma alatt a köpeny átmeneti zónából szürke) körülbelül 410 km mélységből. Pirosan mély gyémánt mikrokristályokat (Diamond), szénhidrogén-zárványokat (C-H) és hidrogént (H2). Sötét lila balra Az olivin különböző módosításainak stabilitási határai: gyűrűs (γ-Mg2SiO4), vadsleit (β-Mg2SiO4) és a forsterit (a-Mg2SiO4). Sötétlila igaz aláírt stabilitás határ különböző módosítások ensztatit (clinoenstatite / ortoenstatit), szén (diamond / grafit) és szilícium-dioxid (coesite / kvarc). Körülbelül 300 km mélységben van egy fém telített zóna (fém telített zóna), amelyben a hematit fázisok (α-Fe2O3) és a Cr-spinel olivinben. A szerzők úgy vélik, hogy a gyémánt találtak peridotitok, kialakítva szénhidrogén folyadékok (folyékony és gáznemű komponenseket a szabadon áramló magma), miközben felemeli a köpeny alatt terjed Center Neotetis óceán, után kialakult egy split Gondwana a korai Cenozoic és közeli egy ütközés Indian Plate (narancs) és Laurasia (zöld) mintegy 55 millió évvel ezelőtt, ami a Himalája hegység kialakulásához vezetett. Ábra a tárgyalt cikkből geológia

Így, nyilvánvalóan, gyémánt peridotit ofiolit Nidar komplex képződik jelentős mélységben, és jelenléte azt jelzi, hogy ezekben a mélységekben olvad tartalmaz szenet, amely szolgált forrásként gyémánt anyag ugyanezek ásványi szénhidrogén zárványok a gáz és a folyadék fázisok.

Ezek a zárványok valószínűleg kialakulnak a köpeny anyagának emelkedésének folyamatában (köpeny felemelkedése). Ezzel párhuzamosan víz és széndioxid alakulhat ki, hozzájárulva a peridotitok megolvadásához és magma képződéséhez, amely már víz és szén-dioxid hordozta a Föld felszínét. Így ezek az anyagok, amelyek a legfontosabbak az összes földi – mind élő, mind nem élő – fejlődéséhez, többek között mély, endogén eredetűek lehetnek. A korábban domináns hipotézisek szerint a Földről kívülről vizet vezettek be. Azonban még túl korai lenne megszüntetni a víz eredetének kérdését a Földön. Ami a szén-dioxid volt jelen nagy mennyiségben már a primordiális légkörben a Föld, mindig tekinthető terméke gáztalanító a Föld belső, azonban, a mechanizmus a széndioxid képződés által kibocsátott vulkánok nem teljesen tisztázott. A szerzők szerint a tárgyalt kutatási, folyékony és gáz (folyadék) szénhidrogének az alsó réteg a köpeny a felső konvekciós emelkedés alatt felhordási zónája is forrása lehet a szén-dioxid, amely ezt követően beépülnek a globális szén-dioxid ciklus.

Forrás: S. Das, A.R. Basu, B. K. Mukherjee. In situ peridotitikus gyémánt indus ophiolitban, amely szénhidrogén folyadékokból származik a köpeny átmeneti zónában // geológia. 2017. DOI: 10.1130 / G39100.1.

Vladislav Strekopytov


Like this post? Please share to your friends:
Vélemény, hozzászólás?

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: