Вчені розповіли, яка подія здатна спровокувати вибухові виверження алмазів на Землі

В новому дослідженні вчені припускають, що розпад суперконтинентів міг спровокувати вибухові виверження, які викидали фонтани алмазів на поверхню Землі. Про це пише видання Nature.

“Як відомо, алмази утворюються глибоко в земній корі, приблизно на глибині 150 кілометрів. Вони дуже швидко піднімаються на поверхню в результаті вивержень, які називаються кімберлітами. Ці кімберліти рухаються зі швидкістю від 18 до 133 км/год, і деякі виверження могли спричинити вибухи газів і пилу, схожі на Везувій” – сказав Томас Гернон, професор науки про Землю та клімат в Університеті Саутгемптона (Англія).

За словами Гернона, дослідники помітили, що кімберліти найчастіше виникають у періоди, коли тектонічні плити значно перебудовуються, наприклад, під час розпаду суперконтиненту Пангея. Як не дивно, проте кімберліти часто вивергаються в середині континентів, а не на краях розколів — і ця внутрішня кора товста, міцна, і її важко порушити.

«Алмази лежали біля основи континентів протягом сотень мільйонів або навіть мільярдів років», — сказав Гернон. «Повинен бути якийсь стимул, який просто спонукає їх раптово викидатися, тому що самі ці виверження дійсно потужні, справді вибухові».

Гернон і його колеги почали з пошуку кореляції між віком кімберлітів і ступенем фрагментації плити, що відбувалася в той час. Вони виявили, що протягом останніх 500 мільйонів років існує закономірність, коли плити починають роз’їжджатися, а потім через 22-30 мільйонів років виверження кімберліту досягає піку. (Ця закономірність також зберігалася протягом останнього 1 мільярда років, але з більшою невизначеністю, враховуючи труднощі відстеження геологічних циклів так далеко назад.)

Наприклад, дослідники виявили, що виверження кімберліту почалися на території сучасної Африки та Південної Америки приблизно через 25 мільйонів років після розпаду південного суперконтиненту Гондвана, приблизно 180 мільйонів років тому. Сучасна Північна Америка також побачила сплеск кількості кімберлітів після того, як Пангея почала розколюватися приблизно 250 мільйонів років тому. Цікаво, що ці кімберлітові виверження, здавалося, починалися на краях рифтів, а потім неухильно рухалися до центру суші.

Щоб з’ясувати, що зумовило ці закономірності, дослідники використали кілька комп’ютерних моделей глибокої кори та верхньої мантії. Вони виявили, що коли тектонічні плити розходяться, основа континентальної кори стоншується — так само, як верхня кора розтягується й утворює долини. Гаряча порода піднімається, вступає в контакт з цією нині порушеною межею, охолоджується і знову опускається, створюючи локальні зони циркуляції.

Ці нестабільні регіони можуть викликати нестабільність у сусідніх регіонах, поступово мігруючи на тисячі миль до центру континенту. Повідомляється, що це відкриття збігається з реальною схемою виверження кімберліту, що починається біля рифтових зон, а потім переходить у внутрішні континенти.

Але як ці нестабільності викликають вибухові виверження з глибини кори? “Вся справа в змішуванні правильних матеріалів”, – сказав Гернон. Нестійкість достатня для того, щоб порода з верхньої мантії та нижньої кори текла одна проти одної.

Це збиває породу з великою кількістю води та вуглекислого газу, захоплених у ній, а також багатьма ключовими кімберлітовими мінералами, включаючи алмази. За словами Джернона, результат схожий на струшування пляшки шампанського: виверження з великим потенціалом вибуху та плавучістю, щоб вивести їх на поверхню.

За словами Гернона, отримані дані можуть бути корисними для пошуку невідкритих родовищ алмазів. Вони також можуть допомогти пояснити, чому існують інші типи вулканічних вивержень, які іноді відбуваються через довгий час після розпаду суперконтиненту в регіонах, які повинні бути в основному стабільними.

«Це фундаментальний і високоорганізований фізичний процес, — сказав Гернон, — тому, ймовірно, на нього реагують не тільки кімберліти, але й ціла низка процесів земної системи, які також реагують на це». Джерело