Таємниці намагніченості мантії Землі

Вчені з Інституту геофізики Національної академії наук України провели фундаментальне дослідження, яке розкриває унікальні процеси формування магнітних аномалій у глибинах земної кори та верхньої мантії. Наукова робота присвячена вивченню магнітно-мінералогічних особливостей, що впливають на намагніченість літосферних шарів.

Дослідження показало, що джерела магнітних аномалій у літосфері та мантії мають складну природу, пов'язану з наявністю магнітних мінералів на значних глибинах. Особливу роль у цих процесах відіграють мантійні плюми — унікальні канали перенесення речовини та енергії від зовнішнього ядра Землі до її поверхні.

Науковці виявили, що самородне залізо може потрапляти з надглибоких шарів земних надр двома основними шляхами: по-перше, через мантійні розплави, які підіймаються з великих глибин, по-друге, внаслідок впливу відновлювальних флюїдів, які змінюють хімічну структуру гірських порід.

Принципово важливим став висновок про те, що у зонах субдукції (місцях занурення літосферних плит) намагніченість може зберігатися протягом тривалого часу. Цей феномен пов'язаний з так званим ефектом Гопкінсона — унікальним фізичним явищем, що впливає на магнітні властивості речовини.

Дослідження охопило широкий спектр геологічних утворень — від океанічних базальтів до гіперосновних порід. Вчені проаналізували зразки з різних геологічних провінцій і встановили, що металеве залізо присутнє практично у всіх типах гірських порід, але його концентрація та структура можуть відрізнятися.

Особливо цікавим виявився той факт, що фазові переходи магнітних мінералів, таких як магнетит, гематит та самородне залізо, відбуваються на глибинах від 25 до 700 кілометрів. Ці переходи залежать від температурних режимів літосферних плит та унікальних термодинамічних умов.

Науковці також звернули увагу на те, що навколо зерен самородного заліза часто формуються оболонки з інших залізовмісних мінералів. Наприклад, у зразках з Гренландії та острова Діско були виявлені складні мінеральні структури, які вказують на постійні зміни геохімічного середовища.

Дослідження має не лише теоретичне, але й практичне значення. Розуміння механізмів формування магнітних аномалій допоможе вченим точніше прогнозувати геологічні процеси, вивчати еволюцію земних надр та передбачати можливі тектонічні зміни.

Автори дослідження — Олена Шестопалова з Інституту геофізики НАН України та Віктор Друкаренко з ПАТ «Укрнафта» — підкреслюють, що отримані результати відкривають нові горизонти для вивчення внутрішньої будови нашої планети та потребують подальших поглиблених досліджень.