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リングウッドダイトと深海サイクル

海洋は地球の表面の71%をカバーしています。 それらは、大気中を水を循環させる水循環において重要な役割を果たす。 しかし、あなたは深い水のサイクルもあることを知っていましたか? これは、地殻プレートの水が地球のマントルに水を運ぶ方法を説明します。 そこでは、それはringwooditeと呼ばれる鉱物によって吸収されます。 その後、水はリングウッドを脱出し、マグマの中の表面に戻って移動します。p>

水サイクルの画像
水サイクルの画像(法線を介して)。

ringwooditeとは何ですか? それはどのように形成されますか?

最近まで、科学者たちは地球の内側からリングウッドを見たことがありませんでした。 鉱物を研究するために、彼らは実験室でそれを合成するか、隕石からそれを抽出しなければならなかった。 2014年には、鉱物の小さなサンプルが初めて地球から抽出されました。 ブラジルで採掘されたダイヤモンドの中に穀物が見つかりました。 小さな断片の長さは40マイクロメートル未満であった。p>

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ダイヤモンドはもともと地球のマントルの遷移ゾーンから来ました。 遷移帯は地表から数百キロメートル下に位置している。 それは高温および圧力がかんらん石、別の鉱物からringwooditeを作成するところである。 p>

左から右へ: ペリドット、リングウッダイト、かんらん石のサンプル
左から右へ:ペリドット、リングウッダイト、かんらん石のサンプル(出典:Rob Lavinsky Via Wikimedia Commons、Jasperox via Wikimedia Commons、Aomai via Wikimedia Commons)。あなたはプレートテクトニクスの理論に精通していますか?

あなたはプレートテクトニクスの理論に精通していますか? これは、地球の表面が岩のプレートで構成されている方法を説明します。 これらのプレートはマントルの上に座っています。 科学者たちは、ブラジルのダイヤモンドのリングウッダイトになったかんらん石は、これらのプレートの一つから来たと考えています。 プレートは海の底に位置していた。 それは表面の下の深いかんらん石を引っ張った。 それはまた、それといくつかの海の水をもたらしました。

遷移帯では、かんらん石を加熱し、リングウッド石に圧縮した。 最終的には、リングウッドの周りにダイヤモンドが形成されました。 その後、火山がダイヤモンドを表面に持ち上げました。p>

あなたは知っていましたか?

テナム隕石シャワーの石からリングウッド石の痕跡が発見されています。

リングウッドダイトは遷移ゾーンで形成され、ダイヤモンド内部の地球表面に運ばれます
リングウッドダイトは遷移ゾーンで形成され、ダイヤモンド内部の地球表面に運ばれます(©2019Let’s Talk科学)。Figcaption>

リングウッダイトは水を吸収することができます。 しかし、それは液体、固体または気体の形で水を吸収することはできません! 高温および圧力はちょうどringwooditeにかんらん石を変形させない。 彼らはまた、水分子を分割させます。 これはヒドロキシルラジカル(-OH)を生成する。 リングウッダイトの細孔はヒドロキシルラジカルを吸収する。 これはミネラルの分子構造の中の破壊された水を引っ掛けます。

ブラジルのダイヤモンドに閉じ込められたリングウッダイトにヒドロキシルラジカルがあった。 水の重量は、試料の総重量の約1%であった。 科学者たちは、これを地球のマントルにあると推定されたリングウッド石の総量と比較した。 惑星の表面の下の深さの水の量は、海洋の量とほぼ同じであるように見えます!

深層水サイクルにおけるリングウッド石の役割は何ですか?

深層水サイクルは、惑星の表面の深部にある海水を循環させ、再びバックアップします。
水は沈み込み帯で地球の表面の下に運ばれます。 沈み込み現象は、海洋プレートが大陸プレートの下を滑る時に起こります。

表面の下には、水がマグマを作り、火山を形成するのに役立ちます。 火山が噴火すると、マグマは溶岩の形で表面に到達します。

マントルと地殻の水の動きを示す単純化された深層水サイクル
マントルと地殻の水の動きを示す簡

研究者は、遷移ゾーンでマグマがどのように形成されるかを見てきました。 まず、地震や火山活動に関連する地震データを分析しました。 その後、彼らは研究室でリングウッダイトを合成しました。 彼らは、遷移ゾーンで見つかったのと同じ高温と圧力に鉱物を露出させました。 リングウッダイトは溶け始め、その水の一部を放出した。 水は岩石の融点を低下させ、これによりマグマが形成された。

人々は実際に地球の表面の下に深く見つかった水を使用することはできません。

しかし、水が表面からマントルにどのように移動するかを理解し、再びバックアップすることが重要です。

深海の循環は、惑星がその水を循環させる重要な方法です。 また、どのように地殻プレートが移動し、どのように火山が形成されるかを強調しています。 これらのプロセスは、水、ガス、鉱物が地球の表面とその内部の間を常にどのように移動しているかを示しています。p>

あなたは知っていましたか?

2018では、科学者たちは地球のマントルで最初に自由に形成されたH2O分子を発見しました。 分子は”ice-VII”と呼ばれる水-氷の断片としてダイヤモンド内で圧縮されました。