Diamentowe erupcje wulkaniczne? Tak cenne minerały wydostały się na powierzchnię

Diamenty tworzą się głęboko pod powierzchnią ziemi, na głębokości około 150 kilometrów, po czym wydostają się w erupcjach kimberlitu (rzadkiego rodzaju skały) z prędkością od 18 do 133 km/h. Niektóre z nich mogły spowodować wyrzut pyłów i gazów, jak podczas erupcji Wezuwiusza.

Naukowcy odkryli, że "diamentowe erupcje" najczęściej pojawiały się podczas dużych zmian w płytach tektonicznych, takich jak rozpad superkontynentu Pangea. Ciekawe jest to, że często miały miejsce w środku kontynentu, a nie na krawędziach. Ta wewnętrzna część jest gruba, twarda i trudna do zniszczenia.

― Diamenty znajdowały się u podstawy kontynentów przez setki milionów, a nawet miliardy lat. Musi istnieć jakiś bodziec, który je nagle napędza, ponieważ same te erupcje są naprawdę potężne, naprawdę wybuchowe ― powiedział Thomas Gernon, profesor nauk o Ziemi i klimacie na Uniwersytecie w Southampton w Anglii, współautor badań.

Kiedy płyty tektoniczne się rozsuwają, podstawa skorupy kontynentalnej staje się cieńsza - podobnie jak jej górna część, która rozciąga się i tworzy doliny. Gorąca skała podnosi się, styka się z tą naruszoną granicą, ochładza się i ponownie opada, tworząc lokalne obszary cyrkulacji. Niestabilne obszary w jednym regionie mogą wywołać niestabilność w sąsiednich obszarach i tak dalej w kierunku centrum kontynentu. Ale w jaki sposób powodują one tak wybuchowe erupcje z głębokich warstw skorupy?

Okazuje się, że powstałe szczeliny są wystarczające, aby skały z górnego płaszcza stykały się z dolną warstwą skorupy ziemskiej. Dzięki temu następuje mieszanie się skał z wodą, dwutlenkiem węgla oraz licznymi minerałami występującymi w mniejszej ilości, w tym diamentami. Rezultat jest jak po wstrząśnięciu butelką szampana - erupcja, która jest w stanie wypchnąć skały na powierzchnię.

Naukowcy uważają, że odkrycie może być przydatna w poszukiwaniu nieodkrytych złóż diamentów. Pozwoli też wyjaśnić, dlaczego czasem erupcje pojawiają się na obszarach, które powinny być bardziej stabilne.

Źródło: Gernon, T.M., Jones, S.M., Brune, S. et al. Rift-induced disruption of cratonic keels drives kimberlite volcanism. Nature 620, 344-350 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06193-3