I minerali recuperati che hanno avuto origine nel mantello profondo possono dare agli scienziati uno sguardo raro sui processi dinamici che si verificano nel profondo della Terra e sulla storia dello strato del mantello del pianeta. Un team guidato da Yingwei Fei, un petrologo sperimentale Carnegie, e Cheng Xu, un geologo di campo dell'Università di Pechino, ha scoperto che un raro campione del minerale majorite ha avuto origine ad almeno 235 miglia sotto la superficie terrestre. I loro risultati sono pubblicati da Progressi scientifici .

La majorite è un tipo di granato formato solo a profondità superiori a 100 miglia. affascinante, il campione di majorite che il team di Fei ha trovato nel nord della Cina era racchiuso all'interno di un normale granato simile a bambole nidificanti mineralogiche. È stato portato alla superficie come xenolite eclogite nel cratone della Cina settentrionale, uno dei più antichi blocchi cratonici del mondo. Cosa c'è di più, la majorite era ricca di ferro ferrico, una forma ossidata di ferro, che è molto insolito per il minerale.

Tutti questi fattori non comuni hanno spinto il team a indagare sulle origini della maggioranza.

Hanno usato diversi tipi di tecniche analitiche per determinare la chimica e le caratteristiche strutturali di questa majorite formatasi nelle profondità della Terra. Per determinare l'esatta profondità della sua origine, Il postdoc di Carnegie Renbiao Tao ha condotto esperimenti ad alta pressione che imitavano le condizioni di formazione della majorite naturale. Il team ha individuato la sua origine a una profondità di quasi 250 miglia (400 chilometri), nella parte inferiore della parte molle del mantello superiore, chiamata astenosfera, che guida la tettonica a zolle.

È estremamente insolito che una majorite ad alta pressione possa sopravvivere al trasporto da una tale profondità. In aggiunta alle strane circostanze c'è il fatto che in seguito è stato racchiuso da un granato che si è formato a una profondità molto inferiore di circa 125 miglia (200 chilometri). L'esistenza del campione della bambola nidificante ha richiesto due eventi geologici separati per spiegare, e questi eventi hanno creato una capsula del tempo che i ricercatori potrebbero utilizzare per comprendere meglio la storia profonda della Terra.

"Questo processo di formazione in due fasi ci offre importanti indizi sullo stadio evolutivo del mantello nel momento in cui si formò per la prima volta la majorite, " Fei ha spiegato.

La posizione del campione e la profondità di origine indicano che si tratta di una reliquia della fine di un'era di assemblaggio di supercontinenti avvenuta circa 1,8 miliardi di anni fa. chiamato Colombia, la formazione del supercontinente ha costruito catene montuose che persistono ancora oggi.

"Sono necessarie ulteriori ricerche per capire come la majorite sia diventata così ossidata, o ricco di ferro ferrico, e cosa possono dirci queste informazioni sulla chimica del mantello. Torneremo sul sito quest'estate per scavare trincee più profonde e speriamo di trovare rocce fresche che contengano più indizi sul mantello profondo, " Ha aggiunto Fei.