Рингвудит это минерал физические свойства, описание, месторождения и фото камень рингвудит

Форстерит

Когда в начале 19-го века в предместье Италии впервые нашли прозрачный зеленоватый форстерит, его приняли за оливин — внешне эти минералы очень похожи. Однако подробно исследовав найденные образцы, минералоги констатировали находку нового минерала. Его назвали в честь коллекционера Я. Форстера.

Форстерит — ювелирный камень

Общая характеристика

Форстерит относится к классу островных силикатов, подгруппе оливина. Его химическая формула — Mg2SiO4. Достаточно часто в его составе встречается примесь железа. Железо практически не влияет на окрас самоцвета, однако немного увеличивает его плотность.

Цвет форстерита бывает как бесцветным или серым, так и зеленым или желтоватым. Абсолютно прозрачные кристаллы форстерита носят название хризолит. Так что чаще всего, упоминая этот самоцвет, говорят о полупрозрачных камнях. Кристаллы минерала имеют раковистый излом и устойчивы к воздействию высоких температур.

Основные физические свойства:

  • твердость — 7
  • плотность — 3,27 г/см3
  • прозрачность — прозрачный, полупрозрачный
  • блеск — стеклянный
  • спайность — несовершенная
  • сингония — ромбическая

Месторождения

В природе форстерит встречается часто. Однако хорошо сформированные кристаллы — редкость. В большинстве случаев самоцвет образует сплошные зернистые массы или вкрапления в других минералах.

Месторождения минерала встречаются практически в каждой стране мира. Однако наиболее значительные находятся в США, России, Германии, Китае. Образцы этого камня распространены в космосе. Его нашли на Луне, многих кометах и астероидах.

Применение

Форстерит — популярный камень в ювелирном деле. Однако для огранки подходят только хорошо сформированные кристаллы. Остальная масса минерала используется при изготовлении огнеупорного кирпича.

Магические свойства

Форстерит привлекает деньги и дарит финансовую удачу. Он является талисманом в бизнесе и помогает идти вверх по карьерной лестнице. Ну а если обладатель форстерита не отличается особым трудолюбием, тогда самоцвет привлечет легкие деньги, например, поможет выиграть в лотерею.

Широко известно свойство камня пробуждать здоровый эгоизм и любовь к себе. Владельцы камня всегда уверены в своих силах и успешны.

Значение в астрологии

Астрологи не рекомендуют надевать украшения с этим камнем Львам. Их природный эгоизм может вырасти до невероятных размеров. Остальные знаки зодиака могут использовать самоцвет без ограничений.

Лечебные свойства

Форстерит не обладает ярко выраженными лечебными свойствами. Однако он помогает нормализовать сон и избавляет от психологических проблем.

2. Группа оливина

К этой группе относятся силикаты типа A2 •• [SiO4 ], где A=Mg, Fe, Mn, Ni, Со, Zn, Ca и Pb. Все они, за исключением Ca и Pb, в кристаллических решетках изоморфно замещают друг друга. Последние два элемента, вследствие больших размеров их ионных радиусов, обусловливают образование двойных соединений.

Рис. 278. Химический состав главнейших минералов группы оливина

Форстерит — Mg2 SiO4. Является чистым магнезиальным членом изоморфного ряда: Mg2 SiO4 -Fe2 SiO4 (рис. 278). Теоретический состав: MgO 57,1%, SiO2 42,9%.

Сингония ромбическая: ромбо-дипирамидальный в. с. 3L 2 3PC. Кристаллическая структура рассмотрена ниже (см. оливин). Облик кристаллов. Встречающиеся кристаллы имеют изометрический или слегка уплощенный облик и представляют комбинацию следующих форм:

Цвет. Бесцветен; в агрегатах светлосерый. Прозрачен. Блеск стеклянный, сильный. Ng =1,670, Nm =1,651 и Np =1,635.

Твердость 7. Спайность по

Диагностические признаки. Точно определяется в шлифах под микроскопом по оптическим константам (показателям преломления, двупреломлению и углу оптических осей). В изоморфном ряду форстерит-фаялит обладает наименьшим удельным весом.

П. п. тр. не плавится. Не растворяется в HCl. Порошок в концентрированной H2 SO4 дает студень SiO2.

Происхождение и Месторождения. Чаще встречается в контактово-метаморфических породах (доломитах и известняках), например в районе ст. Слюдянка (Забайкалье) в ассоциации с хондродитом и флогопитом, в Николае-Максимилиановской копи в Назямских горах (Ю. Урал, Златоустовский район) среди голубоватого грубозернистого мрамора с клиногумитом, бруситом и др.

Известны случаи образования форстерита за счет серпентинизированных ультраосновных пород, например в Снаруме (Норвегия), в ассоциации с магнезитом, флогопитом, гематитом и шпинелью, очевидно как результат переработки под влиянием пневматолитовых агентов в окислительных условиях.

Описаны также находки форстерита с оливином в древних вулканических выбросах Везвувия на Монте-Сомма в сопровождении шпинели и авгита.

Оливин — (Mg,Fe)2 SiO4. Назван по оливково-зеленому цвету. Синонимы: хризолит, перидот. «Хризос» по-гречески — золото. Оливин, по существу представляющий железистую разновидность форстерита (см. рис 278), весьма широко распространен в природе как породообразующий минерал в ультраосновных изверженных породах.

Химический состав обычно варьирует в следующих пределах (в %): MgO 50-45, FeO 8-12, реже до 20, NiO 0,1-0,3, CoO до 0,01; иногда присутствует марганец. Часть железа устанавливается в окисной форме (в частично серпентинизированных оливинах).

Сингония ромбическая; ромбо-дипирамидальный в. с. 3L 2 3PC.

Рис. 279. Кристаллическая структура оливина в проекции на плоскость (100). Черные кружочни — ионы кремния; большие кружки — ионы кислорода; средние — ионы магния

Кристаллическая структура. Структура оливина, по Брэггу и Брауну, изображена на рис 279 и 280 в проекции на плоскость (100). Особенности ее сводятся к следующему:

  1. все кислородные ионы находятся в упаковке, близкой к гексагональной плотнейшей укладке, и в пределах элементарной ячейки располагаются в двух листах, параллельных (100); на рис. 279 один лист показан в виде заштрихованных кружков;
  2. каждый ион Si окружен четырьмя кислородными ионами (изолированные тетраэдрические группировки на рис 280 оконтурены);
  3. каждый ион Mg находится в шестерном окружении кислородных ионов.

4 поочередно вершинами направлены вверх и вниз, причем в разных блоках сидят на разных уровнях (заштрихованные тетраэдры расположены относительно выше). Малыми кружками обозначены ионы магния»>
Рис. 280. То же в схематизированном виде.

Решетка построена из отдельпых блоков (А и Б). Тетраэдры SiO4 поочередно вершинами направлены вверх и вниз, причем в разных блоках сидят на разных уровнях (заштрихованные тетраэдры расположены относительно выше).

Малыми кружками обозначены ионы магния

Облик кристаллов. Оливин обычно распространен в зернистых агрегатах. Хорошо образованные кристаллы в пустотах (или вросшие в метаморфических породах) встречаются сравнительно редко. Наиболее характерные формы (рис. 281):

Рис 281. Кристаллы оливина

Цвет оливина желтый с зеленоватым оттенком; чаще он бесцветен, совершенно прозрачный; в частично серпентинизированных оливиновых породах (дунитах) приобретает ложный зеленый оттенок, обязанный серпентину, развивающемуся метасоматическим путем вдоль трещинок в оливине. Блеск стеклянный, жирный. Ng=l,68, Nm =1,66 и Np =1,64.

Твердость 6,5-7. Хрупок. Спайность средняя или несовершенная по

Диагностические признаки. В оливиновых базальтах крупные вкрапленные зерна оливина на глаз узнаются по темной зеленовато-желтой окраске, стеклянному блеску и неровному излому. В интрузивных оливиновых горных породах характерен парагенезис с магнезиальными силикатами (серпентином, пироксенами) и хромшпинелидами.

П. п.тр. не плавится. В HCl почти не растворяется. Порошок бурно разлагается в концентрированной H2 SO4 с образованием студня SiO2.

Происхождение. В главной своей массе оливин имеет магматическое происхождение.

В горных районах встречаются целые массивы бедных кремнеземом изверженных оливиновых горных пород: 1) дунита, состоящего почти нацело из оливина с незначительной примесью хромшпинелидов, и 2) перидотитов, в которых, кроме оливина, присутствуют также пироксены. Правда, в большинстве случаев оливин в них подвергся серпентинизации (последующему гидротермальному процессу изменения).

Кроме того, нередко является составной частью таких горных пород, как габбро, диабаз, базальт и туфы основных эффузивов. В кварцсодержащих, т. е. более богатых кремнеземом, породах он, как правило, отсутствует.

Довольно крупные кристаллы и окатанные гальки прозрачного оливина красивого зеленого или желтовато-зеленого цвета (так называемые хризолиты) встречаются в россыпях Верхнего Египта (к востоку от Эсне), Индии, Бразилии и в других местах.

При процессах выветривания в оливине происходит окисление закисного железа, что выражается в побурении зерен.

Практическое значение. Маложелезистые чисто оливиновые породы, неизмененные или частично серпентинизированные, представляют высококачественное сырье для изготовления огнеупорных форстеритовых кирпичей.

Так как при производстве их в условиях окислительного обжига все железо обособляется в виде магнетита, то очень важно, чтобы в исходном сырье было минимальное количество этого элемента и чтобы отношение MgO. SiO2 было близким к 2 (в молекулярном исчислении).

В противном случае при обжиге наряду с форстеритом будет образовываться более богатый кремнеземом пироксен, обладающий меньшей жар упорностью. С целью компенсации закиси железа, уходящей из состава силикатной части, в обжигаемую смесь добавляется соответствующее количество магнезита.

Прозрачные, красиво окрашенные и не затронутые метаморфизмом кристаллы оливина (хризолиты) употребляются как драгоценные камни в ювелирном деле.

Читайте также:  Плюмбопалладинит это минерал физические свойства, описание, месторождения и фото камень плюмбопалладинит

Месторождения. Крупные массивы оливиновых и оливиново-пироксеновых пород, правда большей частью сильно серпентинизированных, распространены в различных местах Урала, Северного Кавказа, Закавказья и вдоль южной окраины Сибири.

Ко многим из них приурочены месторождения хромистого железняка, иногда платины (Средний и Северный Урал).

В древних корах выветривания (Южный и Средний Урал) возникли экзогенные месторождения железных окисных руд и гидросиликатных руд никеля.

Фаялит — Fe2 SiO4. Фаяль — остров Азорского архипелага, где был впервые найден этот минерал в виде включений в глыбах на берегу моря. Является конечным членом изоморфного ряда форстерит — фаялит, а также ряда тефроит — фаялит (см. рис. 278).

Химический состав характеризуется резким преобладанием FeO. В чисто железистом минеральном виде содержание FeO достигает 76%. Содержание MgO обычно не превышает нескольких процентов. Нередко в более существенных количествах содержит MnO, иногда ZnO. Нарялу с FeO иногда содержится Fe2 O3. очевидно как продукт частичного окисления.

Сингония ромбическая; ромбо-дипирамидальный в. с. Облик кристаллов. Редко встречающиеся кристаллы по своему облику похожи на кристаллы оливина, иногда таблитчатые или короткопризматические.

Цвет фаялита темножелтый до зеленовато-черного; окисленные разности обладают буровато-коричневой окраской. Блеск стеклянный, сильный, близкий к алмазному. Ng =1,886, Nm =1,87/ и Np =1,835.

Твердость 6-6,5. Спайность ясная по

П. п. тр. сплавляется в черное магнитное стекло. В HCl разлагается с выделением студенистого кремнезема.

Происхождение и Месторождения. В виде кристаллов встречается в пустотах в обсидиане (вулканическом стекле) Иеллоустонского парка в США, на Липарских островах и в других местах.

Как крайнее исключение фаялит (таласкит) — наиболее бедный кремнеземом минерал из группы оливина — был встречен в жиле гранитного пегматита в виде крупных кристаллов, часто в окружении биотита, с микроклин-пертитом, альбитом, кварцем и другими минералами на берегу р. Джаши в бассейне р.

Талас (Киргизский хребет). В виде сплошных зернистых масс фаялит известен, например, в Мысовском месторождении на южном берегу оз. Байкал.

© Карнаух Л.А. Злыгостев А.С. 2008-2017При копировании обязательна установка активной ссылки:

http://iznedr.ru/ ‘IzNedr.ru: Из недр Земли’

Источник: http://lingvoprofessional.ru/34708

Сидерит. Описание и свойства сидерита

Сидерит часто используют в различных направлениях: магии, в виде амулетов, народной медицине, так как он обладает лечебными качествами. Не является драгоценным или полудрагоценным камнем.

Описание и свойства сидерита

Сидерит – это минерал, который имеет осадочное происхождение. Также его именуют железным шпатом или карбонатом железа. Название сидерит произошло от греческого sideritis (sideros), что означает железо.

Этот уникальный камень обладает такими физическими свойствами:

-Относится к классу карбонатов.

-Его вес в среднем колеблется от 3,7 г/см? до 3,9 г/ см?.

-Чаще всего имеет желтый цвет, местами серовато-желтый, серовато-бурый, буровато-желтый и даже черный.

-Имеет бесцветные черты, те экземпляры, которые поддавались изменениям черты могут быть бурые или черные.

-Обладает стеклянным, перламутровым блеском и зернистым изломом, а также совершенной спайностью.

-Очень хрупкий.

-Не является прозрачным, но его можно просветить.

-Имеет твердость 4 – 4,5.

-Грани имеют линзовидные изгибы.

Сидерит формула выглядит таким образом, FeCO3. В его химический состав входят:

FeO (оксид железа) – 62,1%, из них железа 48,3%.
СО2 (углекислый газ) – 37,9%.
Зачастую присущи примеси МnСОз, СаСОз и MgCO3.

Минерал не поддается плавлению, появляются трещины, а окрас становится буроватым или черным. В разогретой соляной кислоте начинает усиленно растворяться. Практически не поддается огранке.

Сидерит свойства имеет целебные и магические. Используется в народном исцелении и магии. Он достаточно мало изучен, поэтому применения в медицине бывают нечастые. Данный камень не обладает способностью исцелять, но некоторые ведуны практикуют его применение в борьбе с различными заболеваниями.

Месторождения и добыча сидерита

Происхождение сидерита уходит своими корнями в Австрию, Германию, Испанию (Южные Пиренеи), Индию. Первые записи о нем появились в 1845 году, но как известно использовался он гораздо раньше, еще со времен средневековья. Сидерит пользовался спросом, так как места его распространения были велики и добывать камень достаточно просто.

В нынешнее время камень сидерит широко используется в металлургической промышленности, и добыча его осуществляется по всем уголкам мира.

Сидерит извлекается из руды путем промывания с железными оксидами, при этом суспензии тяжелого типа обогащаются. После этого процесса происходит обогащение в концентрационном конвейере. Далее, осуществляется обжиг и сепарация. Зарождается камень в тех местах, куда не попадает воздух. Может образовывать большие скопления, которые легко подлежат промышленной обработке.

Существует несколько видов добываемого сидерита:

1. Болотный. Образуется в болотистых землях, породы, которые ему сопутствуют: кальцинит, торф, вивианит.

2. Манганистый. Наличие в нем MnO2 достигает 25%.

3. Цнковистый. Наличие в нем ZnO больше 0,5%.

4. Магниистый. Наличие MgO достигает 11,7%. Добывается преимущественно в Норвегии.

5. Кобальтистый. Наличие CoO достигает 9%.

6. Кальцинистый. К ним относится больше 10 разновидностей сидерита, содержание в которых CaO2 до 12%.

7. Углистый. Место нахождения – сланцевая глина, располагается с угольными отложениями, поэтому имеет черный цвет.

8. Глинистый. Можно встретить в глинистых землях.

Для коллекций камень поступает из таких известных рудников, как Траверселла, Бросса, Нурра (Италия), Зигерланд (Германия), Бакальское месторождения (Россия, Урал), Пршибрам (Чехия) и многие другие. Великолепные кристаллы также находят на канадских приисках Монт-Сен-Илер и криолитовом руднике Ивигут (Гренландия).

Для использования в металлургии, сидерит добывают на Украине (Керчь), России (Ахтинск, Ангаро-Питск), Польше (Радомско), Австрия (Эрцбергском руднике) и т. д.

Сидерит купить вовсе не сложно, так как он обладает достаточно низкой ценой. Например, 1 т бакальского сидерита с фракцией 60 мкм будет стоить примерно 100 долларов.

Камни, которые обрабатывают, имеют разную ценовую политику, от 300 рублей до 1500 рублей. Все зависит от качества, размера и обработки образца.

Сидерит, фото которого можно найти в разных источниках, имеет популярность в определенных кругах, например, у магов и ведунов.

Применение камня сидерит

Применяется сидерит в народной медицине. Некоторые целители верят, что он помогает при почечных заболеваниях, а также с помощью него избавляют от атонических запоров. Иногда камень используют в целях вылечиться от простудных заболеваний. А также избавляются от последствий переохлаждения.

По сей день существуют народы, в которых местные шаманы рекомендуют носить амулет из сидерита для того, чтоб улучшился аппетит.

Различные маги и медиумы уверенны, что сидерит минерал несет в себе огромный потенциал. Огромное количество железа в чистом виде, находящееся в камне, обладает способностью наделить человека сверхъестественными способностями, развить в нем телепатию и ясновидение. По этой причине сидерит часто используют при создании разнообразных магических шаров.

Сидерит рекомендуют носить людям, которые хотят быть лидерами, не боятся рисковать. Например, спортсменам, любящим экстремальные виды спорта, путешественникам, альпинистам и т. д.

Такой талисман будет подпитывать хозяина космической энергией, которая в нем избыточна, придаст уверенности в своих силах и снизит риск травматизма.

Тем не менее астрологи до сих пор не могут определить этот камень к какому-либо знаку зодиака.

Сидерит может помочь человеку развивать свои таланты. Для мужчин такой амулет будет хорош тем, что станет привлекать к нему женское внимание. Женщинам придаст уверенности в себе, поможет найти свой личный путь и обрести лидерские качества. Но сила камня настолько сильна, что он может быть серьезным препятствием для женского пола в создании семьи и рождении детей.

Также сидерит используют в черной металлургии. Его добывают как промышленную железную руду, в частности, для выплавки стали. В горной промышленности его используют для того, чтоб утяжелить буровой раствор. Это повышает качество цементирования скважин.

Порошок сидерита или его гранулы, входящие в состав специальных абсорбентов, позволяют очищать буровые газовые скважины от сероводорода и иных соединений, содержащих серу. Можно использовать для удаления примесей из серы для неочищенной нефти, диоксида углерода.

Несмотря на то, что сидерит не отличается красотой, многие ювелиры используют его украшения изделий. Работа таким минералом очень кропотливая, но в конечном итоге можно получить великолепный камень.

Источник: https://skarletta.ru/siderit-opisanie-i-svojstva-siderita/

Запасы воды в земной мантии

Необычный алмаз, обнаруженный международной группой ученых, позволил сделать необычное предположение – хотя специалисты считали, что в составе земной мантии в основном минералы, на глубине более пятисот километров под земной поверхностью может находиться большое количество воды.

Читайте также:  Магнуссонит это минерал физические свойства, описание, месторождения и фото камень магнуссонит

Если ученые не ошиблись, то именно огромный подземный океан отвечает за множество явлений, в числе которых тектоника плит, а также извержения вулканов и землетрясения, которая она вызывает. Результаты исследования появились на сайте научного издания The Nature.

Вывод о существовании подземного океана был сделан в 2008 году, когда в вымоине недалеко от бразильского города Жуин обнаружился необычный алмаз.

Его внешний вид был довольно непримечателен – из-за низкого качества его даже хотели выбросить – но в составе обнаружились следы минерала рингвудита — одной из форм оливина, минерала, который входит в состав мантии.

Основное его отличие от оливина в том, что для его образования необходима вода, которая составляет несколько процентов массы минерала. До этого момента ученые получали рингвудит только в лабораторных условиях или находили его в составе метеоритного вещества.

Геологи до сих пор полностью не разобрались в процессах, происходящих глубоко под поверхностью земли. Ученым пока удалось исследовать скважину глубиной 12 километров, пробуренную российскими специалистами на территории Кольской сверхглубокой скважины в Мурманской области. Существующий уровень технологического развития не позволяет взять пробы из мантии.

Еще сложнее провести исследование «зоны перехода» между верхней и нижней мантией. Она находится на глубине около 520-660 километров. Под этой зоны вещество мантии становится настолько плотным из-за огромного давления, что на него уже не действуют тектонические сдвиги, происходящие на поверхности.

Изучить процессы, происходящие на такой глубине, можно только по случайным выбросам породы в результате извержений вулканов. По предположению специалистов, изучавших бразильский алмаз, это разделение можно объяснить водяной прослойкой между верхней и нижней мантией.

Причем, воды может быть больше, чем во всех земных океанах вместе взятых.

По словам одного из авторов исследования канадца Грэма Пирсона из Альбертского университета в Эдмонтоне, это не океан, описанный Жюлем Верном, по которому можно проплыть на лодке.

Ученый отметил, что вода может попадать в мантию через так называемые зоны субдукции, в которых одни блоки коры опускаются под другие из-за тектонических сдвигов. По предварительным оценкам, в тех слоях доля воды составляет примерно 1%.

В результате реакций, происходящих при высоких температурах и огромного давлением, там сформировался рингвудит, который попал внутрь алмаза, который вынесло на поверхность извержение вулкана.

Пирсон считает, что с течением времени рингвудит может превратиться в обычный оливин, поэтому им крупно повезло, что минерал сохранился в алмазе в изначальной форме.

По предположению ученых, вода, находящаяся в зоне перехода может растворяться в магме, достигая самого дна континентальных плит и размягчая их. В результате появляются «слабые места», из которых магма под большим давлением вырывается на поверхность или «выталкивает» участки коры Земли, вызывая землетрясения.

Данная теория опровергает существующие представления о причинах тектоники плит, объясняющие их мантийными теплогравитационными течениями – конвекцией, которая вызвана разностью температур в центральных областях планеты. Также сильное влияние на тектонику плит оказывают приливные силы Луны и сила Архимеда, так как фактически плиты «плавают» в расплавленной мантии.

No related links found

Источник: http://tainy.net/48596-zapasy-vody-v-zemnoj-mantii.html

Под поверхностью Земли нашли гигантский океан

Теперь ученые пытаются выяснить пресная там вода или соленая.

Американские ученые Северо-Западного университета Иллинойса нашли доказательства наличия огромного бассейна воды глубоко внутри мантии Земли.

По предположениям ученых там содержится в три раза больше воды, чем во всех океанах на поверхности Земли. Этот бассейн заполнен особой, очень прессованной породой, носящей название рингвудит.

Ученые считают, что их открытие может пролить свет на то, откуда и как на Земле образовались океаны, пишет hi-news.ru.

Группа ученых под руководством минералога Стивена Джейкобсена, используя данные с двух тысяч сейсмометров, проводила наблюдение за тем, как сейсмические волны, генерируемые землетрясениями изменяют внутреннюю структуру Земли.

Скорость этих волн изменялась в зависимости о того, через какой тип подземных пород они проходили. Похожий эффект вызвал и мокрый рингвудит, когда волны его достигли. После чего Джейкобсен смог воссоздать в лабораторных условиях влажный рингвудит.

Результаты наблюдения за ним оказались идентичными тому, что группа ученых собрала с сейсмографов. Оказывается, что рингвудит, находясь под очень сильным воздействием тепла и давления мантии Земли, начинает выпускать находящуюся в нем воду.

И находится вся эта вода на глубине примерно между 320 и 640 километрами под землей.

Сейчас ученые не могут сказать – пресная ли это вода, или соленая.

Новое открытие добавляет очков в копилку теорий, согласно которым океаны на поверхности нашей планеты имеют именно Земное происхождение.

Однако для более уверенных заявлений, по мнению ученых, следует провести множество дополнительных тестов и исследований.

Группа ученых Джейкобсена отмечает, что резервуары с рингвудитом они нашли под континентом Северной Америки, поэтому пока непонятно, настолько далеко распространилась вода из этого источника.

Напомним, что недавно ученые обнаружили ранее невиданный минерал рингвудит (ringwoodite) в виде вкраплений в миниатюрном алмазе. К сенсационному открытию геологи пришли почти случайно. Они анализировали алмаз весом менее одной десятой грамма, найденный в Бразилии.

Камень не представляет собой никакой экономической ценности, однако его научная ценность невероятно высока. Как считают учёные, дальнейшие исследования образца помогут понять, как же всё-таки вода появилась на нашей планете.

Большинство алмазов образуются на глубине от 150 до 200 километров, но существуют и “сверхглубокие” кристаллы, которые формируются в мантии Земли, а точнее, в её переходной зоне. Этот слой расположен на глубине 410-660 километров ниже поверхности планеты.

И именно с таким образцом столкнулся геохимик Грэм Пирсон (Graham Pearson) и его коллеги из университета Альберты в Эдмонтоне.

Примеси в сверхглубоких алмазах часто используются учеными в роли естественных зондов для изучения области, в которых сформировались минералы.

Это необходимо для понимания того, какие ещё породы можно встретить на таких глубинах.

Некоторые минералы обладают особыми кристаллическими структурами, которые могут образоваться только при высоких давлениях и температурах, при этом структура перестраивается, когда снижается давление и среда охлаждается.

Поэтому, когда движения мантии выносят минералы на поверхность Земли и условия среды меняются, некоторые из ценных пород просто невозможно идентифицировать. Но если минерал заключён внутри алмаза в виде вкрапления, то их структура остаётся той же самой даже после выхода на поверхность. Только так геологи могут “заглянуть” в недра планеты.

Пирсон и его команда изучали бразильский алмаз при помощи метода рамановской спектроскопии. В ходе изучения образца учёные столкнулись с необычным явлением: 40-микрометровым вкраплением в алмазе оказался рингвудит, форма оливина, формирующаяся при очень высоких давлениях.

Рингвудит никогда ранее не находили на Земле, только в составе метеоритов, или же получали в ходе лабораторных экспериментов. Минерологи и сейсмологи уже давно предполагали, что рингвудит может быть основным компонентом переходной зоны мантии Земли, и новое открытие только подтверждает эту гипотезу.

В отличие от более изученных форм оливина, рингвудит может содержать значительное количество воды. Изучение таких образцов поможет понять, сколько воды содержится в мантии Земли. Используя инфракрасную спектроскопию, Пирсон обнаружил, что 1% крошечного вкрапления рингвудита составляет вода. – Это только кажется, что воды немного.

Но если представить, сколько всего рингвудита есть в переходной зоне, окажется, что там столько же воды, сколько во всех океанах Земли вместе взятых, – рассказалт Пирсон. Ученые, не принимавшие участия в данной работе, полагают, что по одному образцу редкого минерала не стоит судить о том, как устроена вся переходная зона.

Пирсон же придерживается того мнения, что рассматриваемый участок мантии может быть “пятнистым”: где-то много воды, а где-то её совсем нет. Существуют две гипотезы относительно того, как образовалась вода в мантии. Во-первых, это может быть обычная океанская вода, которая попала в недра Земли в ходе тектонического движения плит.

Другая версия утверждает, что глубокие слои планеты по-прежнему содержат воду, которая присутствовала и на стадии формирования нашего мира. Если же правы сторонники второй гипотезы, то отношение дейтерия к обычному водороду в составе глубинной воды может отличаться от того, что мы видим в образцах обычной морской воды. Более того, можно будет установить, прилетела ли вода на Землю с астероидами и кометами, или же появилась каким-то другим образом.

Пирсон и его коллеги понимают важность теста на соотношение изотопов, однако не торопятся его делать: образец рингвудита настолько мал, что необходимо заранее тщательно продумать стратегию его дальнейшего изучения.

Источник: https://kp.ua/life/457552-pod-poverkhnostui-zemly-nashly-hyhantskyi-okean

Редкий алмаз подтвердил наличие океанов воды в мантии Земли

Алмаз, переживший поездку из «ада», подтвердил давнюю теорию: в земной мантии прячутся океаны воды.

Читайте также:  Микроклин это минерал физические свойства, описание, месторождения и фото камень микроклин

«Это прямое подтверждение того, что есть очень, очень большое количество воды, замкнутой в ловушке в отдельном слое глубоко под Землей», — рассказал Грэм Пирсон, ведущий автор исследования и геохимик из Университета Альберты в Канаде. Результаты исследования были опубликованы 12 марта в журнале Nature.

Невзрачный на вид алмаз заключает в себе крошечный кусочек оливинового минерала рингвудита. Впервые этот минерал был обнаружен на поверхности Земли, а не в лаборатории или метеорите. Рингвудит формируется только в условиях экстремального давления на глубине не менее 515 километров вглубь Земли.

Что прячет мантия?

Большую часть объема Земли составляет мантия, горячий слой камня между корой и ядром. Расположенная слишком глубоко, чтобы добраться до нее при помощи бура, о мантии можно судить только по двум уликам: по метеоритам и по кускам породы, поднятой вулканами.

Во-первых, ученые считают, что состав мантии идентичен составу метеоритов типа хондритов, которые состоят главным образом из оливина.

Во-вторых, лава, которую изрыгают вулканы, иногда поднимает из мантии кусочки минералов, которые намекают на высокую температуру и давление, которым подвергается оливин в недрах Земли.

За последние десятилетия ученые также воссоздали мантию в лабораториях, нагревая оливин лазерами, выстреливая минералами из массивных орудий и сжимая камни в алмазных наковальнях, имитирующих недра Земли.

Лабораторные исследования показали, что оливин принимает разные формы в зависимости от глубины, на которой обнаруживается. По мере роста давления образуются новые формы кристаллов. Изменения скорости волн землетрясений также поддерживают эту модель.

Сейсмические волны ускоряются или замедляются на определенной глубине в мантии. Ученые предполагают, что эти зоны скорости формируются в зависимости от типа оливина. К примеру, на глубине от 520 до 660 километров, оливин должен становиться рингвудитом.

Но до нынешних пор ни у кого не было прямых доказательств того, что на этой глубине он вообще есть.

Глубочайший океан Земли

Алмаз из Бразилии подтверждает, что модели корректны. Оливин становится рингвудитом на такой глубине, а этот слой называется переходной зоной мантии. Также находка разрешает долго текущие дебаты о наличии воды в этой самой зоне.

Рингвудит на 1,5 % состоит из воды, представленной не в жидком виде, а в виде ионов гидроксильной группы. Результаты говорят о том, что в переходной зоне мантии может быть очень много воды (на глубине от 410 до 660 километров под Землей).

Тектоника плит перерабатывает земную кору стягивая и растягивая плиты океанической коры в зонах субдукции, где она погружена в мантию. Эта кора, пропитанная океаном, сливает воду в мантию.

Многие из таких плит в конечном счете застревают в переходной зоне мантии. Ученые считают, что значительная часть воды в мантии берется именно отсюда.

Переходная зона становится кладбищем субдуцируемых плит.

Кепплер отметил, что есть возможность того, что вулканическое извержение, которое вывело на поверхность алмаз из глубин Земли, случилось в крайне насыщенной водой части мантии, и не весь слой переходных зон может быть так насыщен водой, как это показал рингвудит.

Поездка на ракете

Жестокое извержение вулкана, которое называется кимберлитовым, очень быстро доставило этот отдельный алмаз из глубин мантии. «Кимберлитовое извержение похоже на брошенный «ментос» в бутылку с колой. Это очень энергичная газовая реакция, которая находит свой путь к поверхности Земли».

Крошечный зеленый кристалл, шокированный 525-километровым путешествием на поверхность, был куплен у алмазодобывающей компании в Джуине, Бразилия.

Алмазы из самых глубин, как правило, деформированы и избиты долгим путешествием. Пирсон говорит, что глядя на них, можно подумать, что те приехали напрямую из ада.

Такие алмазы не представляют никакой коммерческой ценности, но геологам они дают уникальную возможность заглянуть вглубь Земли.

Открытие рингвудита произошло случайно, когда Пирсон и его коллеги искали способы характеризации алмазов. Ученые полагают, что тщательная обработка образцов является ключом к поиску большего количества рингвудита, поскольку нагревание алмазов на глубине, как и полировка учеными алмазов в процессе анализа, приводит к тому, что оливин изменяет форму.

Чего еще мы не знаем о Земле?

Источник: https://Hi-News.ru/science/redkij-almaz-podtverdil-nalichie-okeanov-vody-v-mantii-zemli.html

В земле найдены гигантские запасы воды

Запасов воды в подземном океане достаточно, чтобы затопить планету до верхушек высочайших гор

Огромные запасы воды, в три раза превышающие объем мирового океана, обнаружены в недрах Земли. Это открытие может бросить свет на происхождение воды на нашей планете.

Вода эта содержится в горной породе рингвудит, которая залегает на глубине 700 км в земной мантии. Это форма уже давно известного минерала оливина, из которого в основном состоит земная мантия.

Огромные размеры этого водного резервуара подтверждают гипотезу о том, что вода на нашей планете возникла в процессе ее формирования еще на самых ранних этапах эволюции Солнечной системы.

Этой гипотезе всегда противостояла другая – что вода на Землю была принесена кометами примерно в тот же период.

“Эти данные подтверждают, что вода на Земле имеет внутреннее происхождение”, – говорит доктор Стивен Джейкобсен из Северо-Западного университета в штате Иллинойс, который возглавлял группу исследователей.

Об открытии пишет журнал New Scientist.

Загадки земной воды

Эти скрытые гигантские запасы воды могут также объяснить, почему в течение миллиардов лет объем мирового океана остается в целом неизменным.

Минерал рингвудит, вероятно, имеет голубой оттенок

Ученые воспользовались показаниями 2 тысяч сейсмографов, которые фиксировали акустические колебания, порожденные в ходе более, чем 500 землетрясений.

“Такие акустические колебания заставляют Землю звенеть как колокол в течение нескольких дней после подземного толчка”, – говорит доктор Джейкобсен.

Породы, насыщенные водой, задерживают такие колебания больше, чем сухие. Джейкобсен заранее рассчитал, насколько изменится скорость акустических волн при прохождении через породы, состоящие из минерала рингвудит.

Доктор Стивен Джейкобсен, Северо-западный университет в штате Иллинойс

Он синтезировал этот минерал в лаборатории и подверг его гигантским давлению и температуре с целью воспроизведения условий, существующих на глубине 700 км.

Наблюдения за распространением сейсмических волн при землетрясениях показывают, что их скорость резко меняется на границе верхней и нижней мантий Земли на глубине 410-660 километров.

Ученые предположили, что это происходит из-за изменений, которые претерпевает на большой глубине структура минерала оливина, составляющего большую часть верхней мантии.

Загадка происхождения воды на Земле давно не дает покоя ученым

Эту форму оливина назвали рингвудитом. До сих пор никто не видел рингвудит, извлеченный из земной мантии, так как глубина, на которой он должен залегать, слишком велика для добычи образцов.

Недоступная вода

И действительно, сейсмографы подтвердили существование залежей рингвудита в переходной зоне между верхними и нижними слоями мантии. На этой глубине температура и давление способствуют выделению воды из минерала.

“Это зернистая порода, и вода выделяется в пространстве между конкрециями, как будто минерал потеет”, – говорит ученый.

Первый алмаз со следами рингвудита был обнаружен в Бразилии

Канадские геохимики из университета Альберты в Эдмонтоне во главе с Грэмом Пирсоном ранее получили данные, подтверждающие результаты американских коллег.

Пирсон изучал алмазы, вынесенные на поверхность с вулканической лавой, и обнаружил в них признаки присутствия минерала рингвудит. Это стало первым свидетельством того, что в земной мантии могут содержаться большие запасы воды.

Пока что Джейкобсен имеет данные о том, что рингвудит присутствует только на территории США. Сейчас он хочет доказать, что этот минерал присутствует в мантии всей планеты.

“Мы должны быть благодарны за этот подземный водный резервуар, – говорит американский геохимик. – Если бы его там не было, он существовал бы на поверхности Земли, и тогда бы над морем возвышались бы только верхушки самых высоких гор”.

Источник: https://voshod-chr.livejournal.com/1479956.html

Ссылка на основную публикацию