Под Канадой находится доисторический океан

Доказательство того, что под нами находится гигантский океан, было заключено в древнем алмазе, выброшенном вместе с вулканической лавой

О чудовищных размеров водном резервуаре, который находится в нескольких сотнях километров под нами, геологи подозревали давно. Но только два года назад благодаря счастливому стечению обстоятельств канадские учёные нашли прямое доказательство тому, что он существует.

Доказательство это было заключено в древнем алмазе, выброшенном вместе с вулканической лавой, который был случайно найден любителем. Особой ювелирной ценности алмаз не имел, и потому любитель продал его музею. Исследуя алмаз, геохимики обнаружили в нем включение редкого на земной поверхности минерала под названием рингвудит. А в составе рингвудита было найдено 1,5% воды.

Рингвудит и вадслеит — два минерала, в которые на глубинах 410-660 км в условиях сумасшедших давлений и температур преобразуется основной мантийный минерал оливин. Главным отличием этих двух минералов считается их способность впитывать в себя воду словно губка. Если оливин может содержать в себе воду в количестве ста грамм на тонну, то рингвудит и вадслеит способны собрать её в несколько сот раз больше. Но способность еще не значит возможность — чтобы вобрать в себя воду, нужно ее иметь в непосредственной близости.

Судя по химсоставу найденного в алмазе осколка, вода там имелась, причём в огромных количествах: полтора процента — это очень много. Это означает, что у нас под ногами, по крайней мере под Канадой, находится целый океан воды — океан глубиной в 250 километров совершенно непонятных форм и размеров.

Если бы кому-нибудь пришло в голову дать этому океану название, следовало бы назвать его океаном Горгоны Медузы. Только она, под чьим взглядом, согласно мифу, всё каменеет, могла быть повитухой при рождении океана. Потому что океан этот каменный: вся вода, которая там находится, давно вдавлена в минералы.

Александр Соболев: Мы доказали, что огромный резервуар воды существовал под Канадой на глубинах 410-660 км, и было это по крайней мере 2,7 миллиарда лет тому назад

Рингвудит в алмазе, выброшенном из глубин на поверхность очередным вулканическим извержением, ничего не сказал учёным о возрасте подземного океана — это могло быть и 20 миллионов, и несколько миллиардов лет. На этот вопрос решила найти ответ международная команда, возглавляемая российскими исследователями из Института геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского РАН (ГЕОХИ РАН). Учёные искали рингвудит в очень редком типе вулканических отложений — так называемых коматиитах, которые формировались из вулканической магмы только в архее, то есть 2,7 миллиарда лет назад. Причем искали они рингвудит не просто в породе (за это время он успел превратиться в труху), а в составе оливина.

— Мы стали искать включения расплавов этого минерала, так сказать, закапсулированные в оливине, — говорит первый автор статьи в Nature член-корреспондент РАН Александр Соболев, заведующий лабораторией магматических и метаморфических пород ГЕОХИ РАН.  — Когда эти лавы изливались на поверхность, то оливин, проходя сквозь переходную зону мантии, захватывал микропорции расплава в этой зоне и полностью изолировал их от внешней среды. На поверхности Земли эти микропорции сохранили свой первоначальный состав, в том числе и содержащиеся в нём летучие элементы. Именно в этих расплавах мы вышли на первичное содержание воды, и оно оказалось высоким. Мы, таким образом, доказали, что огромный резервуар воды существовал под Канадой на глубинах 410-660 км, и было это по крайней мере 2,7 миллиарда лет тому назад.

Воды в оливине оказалось так много, что рухнула основная версия её появления на таких глубинах. До сих пор считалось, что вода попала туда в ходе субдукции тектонических плит, когда в ходе постоянного дрейфа одна плита при встрече с другой начинает под неё погружаться — сначала под углом, а потом почти вертикально. Уходя вниз, плиты уносят с собой часть воды. Однако для такого количества воды, которое собралось в переходной зоне мантии, одной субдукции было недостаточно.

По мнению Александра Соболева, основная вода могла скопиться в самом начале, в ходе формирования планеты, но эту версию ещё следует подкрепить доказательствами. Возможно, они будут получены в ходе исследований коматиитов из Южной Африки, чей возраст превышает 3,3 миллиарда лет. Сейчас анализ африканских образцов заканчивается, а его результаты, по словам Соболева, планируется опубликовать уже в этом году. Как надеется учёный, новые данные смогут прояснить причину, по которой в глубинах планеты накопилось так много воды.