Minerais recuperados que se originaram no manto profundo podem dar aos cientistas um raro vislumbre dos processos dinâmicos que ocorrem nas profundezas da Terra e na história da camada do manto do planeta. Uma equipe liderada por Yingwei Fei, um petrólogo experimental Carnegie, e Cheng Xu, um geólogo de campo da Universidade de Pequim, descobriu que uma rara amostra do mineral majorita se originou pelo menos 235 milhas abaixo da superfície da Terra. Suas descobertas são publicadas por Avanços da Ciência .

Majorite é um tipo de granada formada apenas em profundidades superiores a 100 milhas. Fascinantemente, a amostra de majorita que a equipe de Fei encontrou no norte da China estava envolta em uma granada normal - como bonecos de nidificação mineralógica. Foi trazido à tona como um xenólito eclogito no Cráton do Norte da China, um dos blocos cratônicos mais antigos do mundo. O que mais, a majorita era rica em ferro férrico, uma forma oxidada de ferro, o que é altamente incomum para o mineral.

Todos esses fatores incomuns levaram a equipe a investigar as origens da majorite.

Eles usaram vários tipos diferentes de técnicas analíticas para determinar as características químicas e estruturais desta majorita formada nas profundezas da Terra. Para determinar a profundidade exata de sua origem, O pós-doutorado de Carnegie, Renbiao Tao, conduziu experimentos de alta pressão que imitaram as condições de formação da majorita natural. A equipe identificou sua origem a uma profundidade de quase 250 milhas (400 quilômetros), na parte inferior da parte mole do manto superior, chamada astenosfera, que impulsiona as placas tectônicas.

É extremamente incomum que uma majorita de alta pressão possa sobreviver ao transporte de tal profundidade. Somando-se às circunstâncias estranhas, está o fato de que mais tarde foi envolto por uma granada que se formou em uma profundidade muito mais rasa de cerca de 125 milhas (200 quilômetros). A existência da amostra da boneca aninhada exigiu dois eventos geológicos separados para explicar, e esses eventos criaram uma cápsula do tempo que os pesquisadores poderiam usar para entender melhor a história profunda da Terra.

"Este processo de formação de dois estágios nos oferece pistas importantes sobre o estágio evolutivo do manto no momento em que a majorita foi formada pela primeira vez, "Fei explicou.

A localização da amostra e a profundidade de origem indicam que é uma relíquia do final de uma era de montagem do supercontinente que ocorreu há cerca de 1,8 bilhão de anos. Chamado Columbia, a formação do supercontinente construiu cadeias de montanhas que persistem até hoje.

"Mais pesquisas são necessárias para entender como a majorita se tornou tão oxidada, ou rico em ferro férrico, e o que esta informação pode nos dizer sobre a química do manto. Voltaremos ao local neste verão para cavar trincheiras mais profundas e esperar encontrar novas rochas que contenham mais pistas sobre o manto profundo, "Fei acrescentou.