Ученые предложили модель, объясняющую характер проходящих сквозь Землю сейсмических волн. Согласно результатам исследования, на границе внешней и внутренней частей ядра существует слой суспензии, содержащей кристаллы железа.

Изучив образцы древнего льда из Антарктиды, ученые впервые получили данные о составе атмосферы земли за период от одного до двух миллионов лет назад.

Изучение изотопного состава барита из толщи протерозойских пород с канадских островов Белчер в Гудзоновом заливе показало, что непосредственно после завершения «Великого кислородного события» (2,45–2,05 млрд лет назад) произошло не только резкое снижение содержания кислорода в атмосфере Земли, но и резкое сокращение первичной продукции биосферы, связанное с массовым вымиранием цианобактерий — автотрофных организмов, вырабатывающих кислород. По своей значимости в истории развития Земли эта биологическая катастрофа, не фигурирующая пока в списке крупнейших массовых вымираний, скорее всего, важнее, чем, например, вымирание динозавров. Причиной резкой деградации биосистемы могло послужить изменение геохимической среды в океане и истощение запаса питательных веществ.

Тропосферный озон — один из важных парниковых газов. Но точных данных о том, как менялась его концентрация в XIX и XX веках, не было: старые измерения и данные геохимических моделей противоречат друг другу. Этот спор удалось решить (в пользу моделей), благодаря новому методу оценки содержания озона по изотопному составу кислорода в газовых включениях в ледяных кернах.

Лава, изливающаяся на земную поверхность при извержениях вулканов, до этого может довольно долго находиться под землей в виде магматического расплава. Но насколько долго, до последнего времени было не очень понятно, особенно в отношении базальтовой магмы, очаги которой формируются на больших глубинах, на границе земной коры и мантии. Исследователи из Кембриджского университета, используя так называемый метод «кристаллических часов», показали, что базальтовая магма может храниться в самых глубоких частях вулканических систем тысячи лет, а затем в считаные дни подниматься к поверхности и изливаться в виде лавы. Это первая временная оценка этапов эволюции глубинных магматических систем.

Международная научная группа под руководством российских геохимиков из Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского РАН установила, что огромные запасы воды, находящиеся в переходной зоне мантии Земли, превосходящие по массе воды всего Мирового океана, образовывались еще в палеоархее (более 3,3 млрд лет назад) за счет погружения в мантию на глубину 410–660 км океанической коры, обогащенной морской водой. А это значит, что механизм тектоники плит, отличающий Землю от всех других планет Солнечной системы, заработал уже на ранних этапах становления нашей планеты.

Крупнейшие залежи платиновых руд приурочены к рифам — горизонтам силикатных пород, расположенным в основании расслоенных интрузий и обогащенным сульфидами и благородными металлами. Исследование рифа Меренского в ЮАР, в котором сосредоточена львиная доля мировых запасов металлов платиновой группы, показало, что кристаллы рудных минералов не формируются внутри расплава и затем осаждаются, а растут на месте, вдоль границ охлаждения магматической камеры.

Геологи традиционно исходят из того, что верхняя мантия более или менее однородна, так как базальтовая лава, которая извергается на дне океана, химически практически одинакова по всей планете. Однако новое исследование, основанное на изучении изотопов стронция и неодима в минералах магматических пород мантийного происхождения, образующихся в зонах срединно-океанических хребтов, показало, что эти породы формировались из весьма неоднородной мантийной магмы.

Согласно современным представлениям о строении земной коры и движении ее блоков, тектоническая активность на поверхности Земли определяется в первую очередь действием двух основных процессов: раздвижением в зонах срединно-океанических хребтов и континентальных рифтов (спрединг) и компенсирующим это раздвижение погружением литосферных плит в зонах субдукции. Тектоника плит — важнейший механизм, определяющий не только сегодняшний облик Земли, но и его эволюцию в геологическом прошлом. Один из главных вопросов наук о Земле: когда заработал этот механизм и начался процесс субдукции? Известно, что первые блоки континентальной коры возникли на Земле в архее (4,0–2,5 млрд лет назад) и что тогда же начались их горизонтальные перемещения. Но признаки субдукции при этом достоверно фиксировались только с раннего протерозоя (то есть 2,5 млрд лет назад и позже). Недавнее исследование изотопного состава серы в сульфидных включениях алмазов показало, что атмосферная сера начала попадать в мантию около 3 млрд лет назад. Это указывает на то, что процессы субдукции шли еще в среднем архее.

Дискуссия о том, как образовались железные руды типа Кируна, продолжается уже полтора столетия. За это время были высказаны, пожалуй, все возможные гипотезы происхождения этих гигантских по запасам залежей руд апатит-магнетитового состава, которые и сегодня обеспечивает более 90% объемов производства железа в Европе. Недавнее объемное исследование изотопного состава железа и кислорода магнетита руд типа Кируна из месторождений трех континентов вносит некоторую определенность в один из самых спорных вопросов рудной геологии, подтверждая магматическую версию их происхождения.

История климатических изменений Земли за последние 2,6 млн лет — это непрерывное чередование ледниковых периодов и межледниковий. Регулярная смена холодных периодов более теплыми объясняется колебаниями количества солнечного излучения, достигающего Земли, и связана с периодическими изменениями параметров земной орбиты. В промежутке 2,6–1,25 млн лет назад ледниковые циклы длились по 41 тыс. лет. Однако в середине плейстоцена (между 1,25 и 0,7 млн лет назад) произошел какой-то сбой в «климатической машине», после чего ледниковые циклы стали намного длиннее (около 100 тыс. лет). В палеоклиматологии этот феномен получил название «проблема 100 тысяч лет». Исследование международной группы ученых, опубликованное недавно в журнале Science, показало, что смена цикличности оледенений совпадает по времени со сменой режима циркуляции между глубоководными и поверхностными водами в Южном океане, что указывает на определяющую роль антарктического региона в эволюции климата Земли.

Белые террасы Памуккале сложены травертином (известковым туфом) — тонкозернистой горной породой, образованной минералами карбоната кальция(в основном кальцитом, в меньшей степени арагонитом). Такие породы образуются при осаждении карбоната кальция из воды минерализованных углекислых источников. 

Примерно 2,45 млрд лет назад, в самом начале протерозоя, произошло событие, коренным образом повлиявшее на всю геологическую и биологическую историю Земли: в атмосфере появился свободный кислород, и общий характер атмосферы изменился с восстановительного на окислительный. Благодаря этому стало возможным бурное развитие жизни на Земле. Начало кислородной эры в истории Земли прекрасно фиксируется по смене состава осадочных пород на рубеже архея и протерозоя. Однако очевидно, что такая резкая перестройка всей глобальной системы не могла произойти одномоментно, поэтому ученые шаг за шагом пытаются восстановить этапы этого процесса. В недавней статье, опубликованной в журнале Nature Geoscience, американские геохимики, проанализировав изотопный состав кернов пород формации Маунт-Макрей, показали, что отдельные зоны архейского океана могли быть насыщены кислородом уже за несколько десятков миллионов лет до «кислородной катастрофы».

На фото — вулкан Даллол в Эфиопии, одно из самых красивых и необычных мест на нашей планете. На заднем плане — серые конусы термальных источников, прекративших свою активность. На переднем плане — островки соли (галита) с включениями гидроксидов железа, которые, оказавшись на воздухе, быстро окисляются и меняют свой цвет с ярко-желтого на оранжево-бурый.

Ученые из США исследовали изотопы неона из земной мантии, который благодаря своей инертной химической природе сохранился в мантии Земли в первичном, не затронутом последующими процессами эволюции планеты виде. Их результаты указывают на то, что неон, который сейчас находится глубоко в мантии, попал туда из протопланетного облака, и позволяют уточнить модели формирования Солнечной системы.

В морских отложениях встречаются сферические карбонатные конкреции — удивительные объекты округлой формы, достигающие порой гигантских размеров (более двух метров в диаметре). Общая схема образования конкреций в целом была понятна и раньше, а в недавнем исследовании японским ученым удалось детально разобраться в том, как они формируются, и, главное, — определить, с какой скоростью шел их рост.

Изучив состав включений в алмазах из нижней мантии Земли, ученые впервые обнаружили в их составе нитриды и карбонитриды железа, скорее всего образовавшиеся в процессе инфильтрации жидкого металла, содержащего легкие элементы, из внешнего ядра в подошву нижней мантии. Предположение о том, что ядро является главным резервуаром азота, позволяет снять вопрос о «дефиците азота» в недрах Земли по сравнению с другими планетами Солнечной системы.