Vätets kretslopp sett i nominellt vattenfria mineral i den övre manteln 

Sammanfattning

Förekomst av små mängder vatten (i form av H2, OH- eller H2O) i nominellt vattenfria mineral (NVM) har tilldragit sig stort intresse på senare år, särskilt pga dess inflytande på den övre mantelns egenskaper. Trots detta är utbytet av vatten mellan jordskorpan och manteln inte väl klarlagt. Undersökningar av vatten inkorporerat i NVM:s från manteln har varit begränsat till xenolither i kimberliter från kontinenternas rötter, och mineralsammansättningens effekter på vätets form och på isotopfraktionering är dåligt kända.

Omfacitisk klinopyroxen i eklogiter kan innehålla flera tusen ppm vatten, och är därmed det NVM som har högst vatteninnehåll i manteln. Pga den långsamma diffusionen av strukturellt bundet vatten i klinopyroxen så tror man att vatteninnehållet avspeglar eklogitens krusta-ursprung, och att merparten av den övre mantelns vatten kommer från omfacit i eklogiter. Genom sin höga kapacitet att lagra vatten och genom sin petrogenes så är mantel-omfacit ideal för att studera vattnets kretslopp ner i manteln med hänsyn till olika former av väte och deras isotopsammansättning.

En växande mängd indikationer tyder på att vätet i jordens inre är isotopmässigt heterogent, men endast ett fåtal studier har hittills gjorts på hydrerade mineral i mantel-peridotiter, och ännu färre på NVM:s. En karaktärisering av denna tidigare okända väte-reservoar kan ha viktiga implikationer för förståelsen av vattnets kretslopp på jorden, och särskilt då genom jordskorpan och manteln.

Detta projekt kombinerar olika spektroskopiska metoder med grundämnes-geokemi för att kunna identifiera eventuella korrelationer mellan sammansättning, gittervariation och förekomst av olika former av väte; och för det andra ge information on möjliga korrelationer mellan olika former av väte och D/H-kvoter.

Projektdeltagare vid muséet

Bogdana Radu (projektledare)

Henrik Skogby

Martin Whitehouse

Externa projektdeltagare

Bertrand Moine, Frankrike

Geoffrey Howarth, Sydafrika