Diamentowe erupcje wulkaniczne? Tak cenne minerały wydostały się na powierzchnię
Diamenty przez miliony lat znajdowały się głęboko u podstawy kontynentów. W jaki sposób wydostały się na powierzchnię tak, że obecnie możemy je wydobywać? Okazuje się, że rozpad superkontynentów może wywołać wybuchowe erupcje, które wyrzucają fontanny diamentów na powierzchnię Ziemi.
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
