Драгоценные фонтаны из центра Земли: что заставляет потоки алмазов вырываться из недр планеты
Ученые обнаружили закономерность, с которой драгоценные камни вырываются из сердца планеты в результате мощных извержений вулканов.
Не секрет, что алмазы образуются глубоко в земной коре на глубине около 150 километров. Они чрезвычайно быстро поднимаются на поверхность планеты в результате извержений, называемых кимберлитами, пишет Space.
Эти кимберлиты движутся со скоростью от 18 до 133 км/час, а некоторые из них даже способны вызывать взрывы газа и пыли, подобные вулкану Везувий. По словам профессора наук о Земле и климате в Саутгемптонском университете (Англия), ученые обнаружили, что подобные извержения чаще всего возникают во времена активности тектонических плит, например, во время распада суперконтинента Пангея. При этом кимберлиты часто возникают в глубине континентов, а вовсе не на краях расколов. При этом эта внутренняя кора толстая, прочная и ее весьма сложно разрушить. Теперь ученые полагают, что именно распад суперконтинентов мог спровоцировать взрывные извержения, во время которых на поверхность Земли обрушиваются фонтаны алмазов.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Гернон отмечает, драгоценные камни пролежали в основании континентов сотни миллионов, а возможно и миллиарды, лет. В результате ученые пришли к выводу, что нечто должно было стимулировать их, чтобы внезапно начать движение. Как минимум потому, что эти извержения чрезвычайно мощные и действительно взрывоопасные сами по себе.
Ученые начали свое исследование с поиска связи между возрастом кимберлитов и степенью фрагментации тектонической плиты того времени. Они обнаружили, что последние 500 миллионов лет существует закономерность, когда плиты начинают расходиться, а затем, через 22-30 миллионов лет, происходит пик извержений кимберлитов. Отметим, что данная закономерность оставалась стабильной в течение последнего миллиарда лет.
Например, ученые обнаружили, что извержения кимберлитов начались на территории современной Африки и Южной Африки примерно спустя 25 миллионов лет после распада южного суперконтинента Гондвана, произошедшее около 180 миллионов лет назад. В то же время всплеск кимберлитов наблюдается сегодня в Северной Америке, а 250 миллионов лет назад суперконтинент Пангея начал раскалываться.
Однако любопытным кажется то, что извержения кимберлитов, казалось, начинались вовсе по краям разломов, а затем двигались к центру массивов суши. В результате ученые сосредоточились на понимании того, что движет этими закономерностями.
Команда использовала компьютерное моделирование глубокой коры и верхней мантии. В результате им удалось обнаружить, что во расхождение тектонических плит основание континентальной коры истончается, а кора наверху растягивается, образуя долины. В результате горячая порода поднимается, соприкасается с уже разрушенной границей, охлаждается и вновь опускается, тем самым создавая локальные области циркуляции.
Авторы исследования полагают, что эти нестабильные регионы способны вызывать нестабильность в соседних регионах, постепенно перемещаясь на тысячи километров к центру континента. Ученые также обнаружили, что полученные ими результаты соответствуют реальной схеме, которая наблюдается во время извержений кимберлитов. Они начинаются вблизи рифтовых зон, а затем постепенно движутся вглубь континентов.
Исследователи также попытались понять, как эти нестабильности запускают масштабные взрывные извержения из недр земной коры. По словам Гернона, все дело в смешивании нужных материалов, фактически одной только неустойчивости достаточно, чтобы порода из верхней мантии и нижней коры текли в направлении друг против друга.
В результате порода перемешивается с водой и углекислым газом, а также другими ключевыми компонентами, в том числе и алмазами. Простыми словами, получается нечто вроде эффекта встряхивания бутылки шампанского — извержения такой силы способны вытолкнуть их на поверхность. Авторы исследования полагают, что полученные ими данные в действительности могут быть полезны для поиска еще неизвестных месторождений алмазов. Кроме того, они могут пролить свет на то, почему существуют другие типы вулканических извержений, которые обрушиваются на Земля спустя долгое время после распада суперконтинента в регионах с относительной сейсмической стабильностью.
Ранее Фокус писал о несметных сокровищах в сердце Земли: на глубине 160 км спрятан квадриллион тонн алмазов.