Нові дослідження, проведені з алмазами з копальні Вуорспуд у Південній Африці, розкривають безпрецедентні дані про глибинні процеси Землі. Вперше виявлено природні докази існування нікель-вмісних металевих включень у алмазах, що сформувалися на глибині від 280 до 470 кілометрів під поверхнею нашої планети. Це відкриття підтверджує давні теоретичні моделі, які передбачали стабілізацію таких сплавів у мантії Землі на глибинах приблизно 250-300 кілометрів, але досі бракувало природних зразків для їх підтвердження.
Дослідження, очолюване Яель Кемпе та Яаковом Вайссом з Інституту наук про Землю Єврейського університету, виявило нікель-залізні металеві наноінклюзії та нікель-вмісні карбонатні мікроінклюзії в цих алмазах. Ці знахідки свідчать про метасоматичну реакцію «заморожування окислення», коли окислені вуглекислі розплави проникають у відновлені, металовмісні перидотити. Цей процес захоплює унікальний геологічний момент, перетворюючи відновлену мантійну породу на більш окислену, багату на леткі речовини область. У ході цієї реакції залізо окислюється швидше за нікель, що призводить до збагачення залишкового сплаву нікелем, тоді як з розплаву кристалізуються карбонати та самі алмази.
Ці результати мають глибокі наслідки для розуміння динаміки мантії та формування магм. Періодичне окислення невеликих ділянок мантії може пояснити, чому деякі включення в інших надглибоких алмазах свідчать про несподівано високі окислені умови. Крім того, ці процеси проливають світло на походження магм, багатих на леткі речовини. Збагачення мантійних перидотитів карбонатами, калієм та іншими несумісними елементами під час цих окисно-відновних подій може підготувати мантію до подальшого формування кімберлітів, лампрофірів та навіть деяких базальтів океанічних островів.
Ці відкриття підкреслюють наукову цінність алмазів не лише як дорогоцінного каміння, але й як унікальних капсул часу, що зберігають записи про умови, які панували сотні кілометрів під нашими ногами. Робота Кемпе та Вайсса є значним досягненням, що вперше природно підтверджує існування нікель-вмісних сплавів на передбачуваних глибинах мантії та яскраво ілюструє, як окисно-відновний ландшафт глибин Землі еволюціонує через взаємодію розплавів та порід. Подальші дослідження цих мінеральних капсул часу можуть розкрити ще більше таємниць прихованої хімії мантії та процесів, що формують нашу динамічну планету.