Сублитосферные алмазы рассказали об источнике стабильности суперконтинента Гондвана

Суперконтинент долго сохранял целостность благодаря аккреции мантийного материала на литосферном киле

Винера Андреева

N + 1; Suzette Timmerman et al. / Nature, 2023

Геохимики проанализировали состав алмазов из Бразилии и Западной Африки, сформировавшихся на глубинах 300–700 километров, и выяснили их возраст: от 650 до 450 миллионов лет. Это показывает, что алмазы образовались в результате субдукции под границами Гондваны, а позднее были подняты к нижней границе литосферы восходящими мантийными потоками, которые увеличивали толщину древних кратонов в составе суперконтинента. По-видимому, этот подъем продолжался около 200 миллионов лет и способствовал длительному сохранению целостности Гондваны. Отчет об исследовании опубликован в Nature.

Согласно современным представлениям, постоянное перемещение литосферных плит происходит в рамках суперконтинентальных циклов. Эти длительные (сотни миллионов лет) промежутки времени включают стадии сборки материковых блоков литосферы в единый массив, затем его распада и, наконец, перегруппировки континентов вплоть до следующего объединения. При этом мантия, по мнению исследователей, эпизодически перемешивается до больших глубин из-за субдукции на окраинах суперконтинента. В свою очередь, подъем больших масс мантийного материала, включающего остатки древней коры, должен влиять на эволюцию континентальной литосферы. Однако данные о тектонических процессах прошлого недостаточно определены, так как базируются в основном на анализе состава пород в верхней части земной коры и на палеомагнитных измерениях.

Снимки в отраженном свете 11 из 13 исследованных алмазов (оттенки не соотносятся с реальной окраской кристаллов). Красными овалами отмечены минеральные и расплавные включения. Suzette Timmerman et al. / Nature, 2023

Расположение месторождений, из которых происходят рассмотренные в исследовании алмазы. Suzette Timmerman et al. / Nature, 2023

Самые глубокие по происхождению образцы мантийного материала, доступные для прямого исследования, ― так называемые сублитосферные алмазы. Судя по изотопным соотношениям углерода в них и по составу минеральных включений, эти алмазы кристаллизовались на глубинах от 300 до 700 километров, предположительно из расплавов, которые содержали остатки древних погруженных плит. Но для привязки алмазов как источника данных к определенным тектоническим обстановкам прошлого необходимо их надежное датирование.