Геологи рассказали историю формирования карельских ландшафтов

Российские учёные совместно с иностранными коллегами выяснили, как формировались уникальные ландшафты Ветреного пояса Карелии. Они образованы из вулканических пород, которые кристаллизовались из сверхраскалённой магмы ещё на заре геологической истории Земли. На основе геохимических данных исследователи получили информацию о природе этого процесса и смогли лучше изучить магматическую активность Земли в глубокой древности.

Российские учёные совместно с иностранными коллегами детально исследовали породы вулканического происхождения в Ветреном поясе на территории Карелии. Геохимики заглянули в глубокую геологическую историю этого живописного региона планеты. Полученные данные найдут применение в дальнейших исследованиях древней магматической активности. Об этом RT сообщили в пресс-службе Минобрнауки. Исследование проводилось при поддержке Российского научного фонда. Результаты опубликованы в журнале Doklady Earth Sciences.

Как рассказали учёные, около 2,4—2,5 млрд лет назад динамика и температурные режимы земной мантии, расположенной между ядром и корой, переживали глобальные изменения. Это влияло на образование высокотемпературных магм.

В процессе подъёма к поверхности эти магмы начинали остывать и кристаллизовываться. Так появились вулканические горные породы — коматииты. Их отличают зеленоватый цвет и необычный игольчатый узор, который становится заметен после полировки кусков породы.

Коматиит Gettyimages.ru © Marieke Peche

Это редкие породы, обнаружить их пока удалось только в нескольких регионах планеты, включая Карелию. Изучение коматиитов помогает понять, как в древности развивались глубинные процессы в мантии Земли.

Авторы новой работы на основе химического состава пород выяснили, в каких именно условиях происходило их образование миллиарды лет назад. Учёные определили температуру исходного расплава по распределению атомов алюминия между двумя компонентами породы — оливином и хромитом. Как пояснили геохимики, оно напрямую зависит от уровня нагрева.

Выяснилось, что на ранних стадиях кристаллизации температура магмы составляла около 1240±25 °C. По словам учёных, это указывает на наличие воды в расплаве. Однако в дальнейшем вода испарилась, а температура магмы выросла ещё на 20 °C.

Результаты исследования дают ответ на вопрос, как именно формировались коматииты, а также почему их образование прекратилось после архейского периода (3,8—2,5 млрд лет назад). После архея мантия остывала, и такие экстремальные условия плавления, при которых могут сформироваться коматиитовые магмы, почти перестали возникать, поэтому коматииты стали редкостью.

«Исследование коматиитовых базальтов Ветреного пояса способствует развитию моделей, объясняющих поведение магматических систем и динамику мантии. Эти данные могут использоваться в разработке новых гипотез о магматической активности на древней Земле», — пояснил RT научный сотрудник лаборатории геохимии магматических и метаморфических пород ГЕОХИ РАН, кандидат геолого-минералогических наук Евгений Асафов.

В исследовании приняли участие учёные из лаборатории геохимии магматических и метаморфических пород Института геохимии и аналитической химии имени В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН) совместно с коллегами с геологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, ГИН РАН и Института наук о Земле (Франция).