Fosilijas no mantijas

Pētnieki Zemes mantijā atrod divus miljardus gadu vecas emaljas veidošanās paliekas

Peridotīta klints plānais posms. Šis iežu paraugs ir ārkārtējs, jo minerāli ir pilnīgi svaigi, jo tie rodas apvalkā, tiek saglabāti. Parasti šādi mantijas peridotīti ir ļoti pārveidoti. © MPI ķīmijai
lasīt skaļi

Mantijas apgriezieni veicina dziļo Zemes iekšējo virsmu un pastāvīgi rada jaunu okeāna grīdu līdz vidējam okeāna grēdam. Tādējādi tiek iegūti vulkāniskie kausējumi, kas gandrīz vienmēr rada bazalta slāni vairāku kilometru biezumā un pārklāj mantijas klintis. Pētnieki tagad žurnālā Nature ziņo, ka viņi ir atraduši svaigu iežu paraugus tieši no Zemes mantijas uz Ziemeļu Ledus okeāna grēdu, kur gariem posmiem bazalta seguma nav. Izmantojot izotopu mērījumus, viņi varēja parādīt, ka šie ieži ir izkusuši pirms diviem miljardiem gadu.

Gakkela grēda sniedzas zem Arktikas jūras vairāk nekā 1800 kilometru attālumā no Grenlandes ziemeļiem līdz Sibīrijai. Tas ir ziemeļu okeāna vidienes grēdu sistēmas ziemeļu virziens - plašais 75 000 kilometru garais vulkāniskais kalnu grēds zem jūras, kur pieaugošā jūras magma rada jaunu jūras dibenu, okeāna garoza. Gakkelas grēda īpaši interesē ģeozinātniekus, jo vienā centimetrā gadā tas ir vislēnākais okeāna plašums, kas izplešas uz Zemes, 20 reizes lēnāk nekā, piemēram, daudz labāk izpētītais Klusā okeāna austrumu grēda.

Izpētīta kontinentālās maiņas saskarne

Lai izpētītu šo kontinentālā dreifēšanas saskarni Ziemeļu Ledus okeānā un tā veidošanos, Maksima Planka ķīmijas institūta zinātnieki piedalījās divās starptautiskās ekspedīcijās ar vācu ledlauzi "FS Polarstern". Viņi varēja savākt klinšu paraugus, kas nāca tieši no mantijas augšējās daļas.

Lielāko mantijas daļu veido akmens peridotīts. Savāktos iežu paraugus pētīja Maincas zinātnieki, pamatojoties uz ļoti precīziem dabisko radioaktīvās sabrukšanas sistēmu izotopu pārmērības mērījumiem. Radioaktīvā elementa dabiskā sabrukšana par osmija elementa izotopu nepārtraukti maina osmija izotopu sastāvu. Kad zemes mantijas peridotīts iezis kūst, no akmeņiem ar kausējumu ekstrahē mātes elementa reniumu, lai kušanas veidošanās laikā zemes mantijā būtu iesaldēts osmija izotopu pārpilnība.

"Fosilā" osmijs

Mainca atrada šādu "fosilo" osmiju īpaši labi saglabājušos Arktikas jūras dibena klinšu paraugos, un viņi aprēķināja, ka kausēšanai un gružiem vajadzēja notikt apmēram pirms diviem miljardiem gadu. Savādi, ka mūsdienās šādu mantijas iežu, parasto okeāna dibena bazālo akmeņu kausēšanas produktos šādas fosilijas nav atrastas.

Osmijs.

Maincas ģeoķīmiķi secina, ka fosilās mantijas ieži ir zaudējuši kausējamās sastāvdaļas jau pirms diviem miljardiem gadu un tāpēc mūsdienās vairs neražos bazalta materiālus. Katrā ziņā Arktiskā okeāna dibena peridotīti ir pavēruši jaunu logu mantijas attīstības vēsturē.

(idw - Maks Planka ķīmijas institūts, 20.03.2008. - DLO)