Стабильные соединения железа в недрах Земли участвуют в образовании алмазов

Ученые открыли удивительные особенности поведения карбоната железа в условиях больших температур и очень высокого давления, наблюдаемых в мантии Земли.

1
16

Международная группа ученых, в состав которой вошли исследователи из России (Лейла Исмаилова, научная сотрудница  Центра добычи углеводородов Сколтеха), Франции, Германии, Италии и США, открыли удивительные особенности поведения карбоната железа в условиях больших температур и очень высокого давления, которые наблюдаются в мантии Земли. Карбонаты – одни из самых основных углеродсодержащих соединений мантии, также они встречаются в виде включений в глубинных алмазах, что является прямым доказательством их залегания на глубине более 700 км. Ученые продемонстрировали, что в таких экстремальных условиях структура карбоната реорганизовывается таким образом, что углерод в составе карбонатов привлекает дополнительный атом углерода и принимают форму тетраэдра. Всего исследователями были обнаружены два новых соединения, имеющих в своем составе по одному модифицированному карбонату, которые способны быть стабильными на очень большой глубине.  Результаты исследования опубликованы в престижном научном журнале Nature Communications.

Недра нашей планеты отличаются особо суровыми условиями: очень высокое давление (более миллиона атмосфер) и экстремально высокая температура – 2200 °C. Большинство химических соединений, проявляющих стабильность на поверхности Земли, не могут существовать при таких показателях. В настоящей работе ученые продемонстрировали новые вещества, которые могут выдерживать подобные условия, описали механизм, обеспечивающий их стабильность, и процессы в которых могут принимать участие такие соединения.

 

Подпишитесь на Qazgeology в Facebook и будьте в курсе геологии Казахстана и мировой промышленности без
  • Рудольф Дегтярев

    Проблема устойчивости наиболее распространенных минералов и хим. соединений при сверхвысоком статическом давлении и высоких Т, а так же изучение типов и характера протекающих в этих условиях химических реакций – актуальнейшие задачи современной физики, химии, геологии и др. наук. Эксперименты в этом направлении только начинаются. Ждем ответа на вопросы: каков источник тепловой энергии в недрах, не дающий Земле остыть уже более 4 млрд лет; каков наиболее вероятный вещественный состав ядра и мантии и на многие прикладные вопросы.