Одна из основных гипотез о том, как поднимаются континенты, только что развеялась: ScienceAlert

Горячие и в значительной степени турбулентные недра Земли остаются загадкой для ученых. Даже на небольшой глубине покрытая коркой внешняя поверхность нашей планеты содержит много неизвестных.

Магма глубоко в мантии Земли, которая поднимается, образуя континентальную кору По характеру разные к магме, просачивающейся с холмов посреди океана. Магма, которая извергается из вулканов на Земле, содержит меньше железа, что делает ее заметно легче. Это ключ, который позволяет Земле плавать над земной мантией, в то время как океаническая кора образует нижний бассейн.

Однако эксперты могут только догадываться, почему существует эта разница. Теперь основная гипотеза, предлагающая источник вулканической магмы, сформировавшей континентальную кору, подверглась тщательному анализу учеными в Соединенных Штатах.

В 2018 году исследователи Предложение Что обедненная железом природа континентальной коры связана с тем, как тектонические плиты взаимодействуют друг с другом в зонах субдукции. Авторы утверждали, что по мере того, как одна плита скользит под другую, давление кристаллизует силикатный материал в поднимающейся магме, высасывая при этом железо из расплавленной породы.

Геолог Элизабет Коттрелл не убеждена.

По ее словам, для удаления железа путем кристаллизации силикатов требуется очень высокое давление, а в некоторых частях земной коры, где потоки магмы с дефицитом железа не такие толстые.

Так что давление не такое высокое. Объяснять Коттрелл, который работает с Национальным музеем естественной истории Смитсоновского института.

Симулируя тепло и давление этих зон субдукции в лаборатории, Коттрелл и его коллега Меган Холликросс, атмосферный ученый из Корнельского университета, измерили уровни железа и оксида железа в моделировании континентальной коры.

Они использовали поршневой цилиндр, который мог сжимать небольшие образцы расплавленной породы при экстремальных давлениях и температурах, чтобы соответствовать условиям магматических очагов в земной коре.

Даже при давлении, в 15 000–30 000 раз превышающем давление земной атмосферы, кристаллы силикатного вещества, известного как гранат, не могут удалить из породы достаточно железа, чтобы объяснить уникальный состав континентальной коры Земли.

Кристалл агата, авторы Он говорит«вряд ли несет ответственность» за «тенденцию истощения запасов железа, наблюдаемую в континентальной коре».

«Вполне вероятно, что условия в мантии Земли под континентальной корой создают эти окислительные условия», — сказал он. Он говорит Коттрелл.

«Если гранат не кристаллизуется в земной коре, а представляет собой что-то вроде того, как магма вышла из мантии, что происходит в мантии?»

Только в этом году ученые с помощью сейсмических волн обнаружили новый слой частично расплавленной породы, скрывающийся глубоко в недрах Земли, что может коренным образом изменить наше представление о том, как мантия извергает магму.

Один из коллег Коттрелла в настоящее время исследует, может ли окисленная сера играть роль в удалении железа из мантийной магмы до ее извержения.

Головоломка продолжается.

Исследование было опубликовано в наук.