Otkrili smo kako dijamanti izlaze na površinu i to nam može reći gde da ih pronađemo

Otkrili smo kako dijamanti izlaze na površinu i to nam može reći gde da ih pronađemo

„Dijamant je zauvek.“ Taj kultni slogan, skovan za veoma uspešnu reklamnu kampanju 1940-ih, prodavao je drago kamenje kao simbol večne posvećenosti i jedinstva.

Ali novo istraživanje, koje su sproveli istraživači u različitim zemljama i objavljeno u časopisu Nature, sugeriše da dijamanti takođe mogu biti znak raspada — Zemljinih tektonskih ploča, tj. Možda čak daje naznake gde ih je najbolje tražiti. Istraživanje možete pročitati u nastavku.

„Dijamanti, kao najtvrđe prirodno kamenje, zahtevaju intenzivne pritiske i temperature da bi se formirali. Ovi uslovi se postižu samo duboko u Zemlji. Pa kako oni dospeju iz dubine Zemlje, do površine?

Dijamanti se nose u rastopljenim stenama ili magmama, zvanim kimberliti. Do sada, nismo znali koji proces je prouzrokovao da kimberliti iznenada probiju kroz Zemljinu koru, nakon što su milione, ili čak milijarde godina, spremljeni ispod kontinenata.

Većina geologa se slaže da se eksplozivne erupcije koje oslobađaju dijamante dešavaju sinhronizovano sa ciklusom superkontinenata: ponavljajući obrazac formiranja kopnene mase i fragmentacije koji je definisao milijarde godina istorije Zemlje.

Međutim, raspravlja se o tačnim mehanizmima koji leže u osnovi ovog odnosa. Pojavile su se dve glavne teorije.

Jedan predlaže da kimberlitske magme iskoriste „rane“ nastale kada se Zemljina kora rastegne ili kada se ploče čvrste stene koje pokrivaju Zemlju – poznate kao tektonske ploče – pocepaju. Druga teorija uključuje perjanice plašta, kolosalne izbočine rastopljene stene sa granice jezgro-plašt, koja se nalazi na oko 2.900 km ispod površine Zemlje.

Obe ideje, međutim, nisu bez problema. Prvo, glavni deo tektonske ploče, poznat kao litosfera, je neverovatno jak i stabilan. Ovo otežava prodiranje fraktura, omogućavajući magmi da se ispire.

Pored toga, mnogi kimberliti ne pokazuju hemijske „arome“ koje bismo očekivali da nađemo u stenama koje potiču od plašta.

Nasuprot tome, smatra se da formiranje kimberlita uključuje izuzetno niske stepene topljenja stena plašta, često manje od 1%. Dakle, potreban je još jedan mehanizam. Naša studija nudi moguće rešenje ove dugogodišnje zagonetke.

Primenili smo statističku analizu, uključujući mašinsko učenje — primenu veštačke inteligencije (AI) — da forenzički ispitamo vezu između raspada kontinenta i vulkanizma kimberlita. Rezultati naše globalne studije pokazali su da su se erupcije većine kimberlitskih vulkana dogodile 20 do 30 miliona godina nakon tektonskog raspada Zemljinih kontinenata.

Štaviše, naša regionalna studija usmerena na tri kontinenta na kojima se nalazi većina kimberlita – Afrika, Južna Amerika i Severna Amerika – podržava ovaj nalaz. Takođe je dodao i glavni trag: erupcije kimberlita imaju tendenciju da postepeno migriraju sa ivica kontinenta u unutrašnjost tokom vremena brzinom koja je ujednačena na svim kontinentima.

Ovo postavlja pitanje: koji bi geološki proces mogao objasniti ove obrasce? Da bismo odgovorili na ovo pitanje, koristili smo više kompjuterskih modela da bismo uhvatili složeno ponašanje kontinenata dok doživljavaju istezanje, zajedno sa konvektivnim pokretima unutar plašta koji leži u osnovi.

Predlažemo da domino efekat može objasniti kako raspad kontinenata na kraju dovodi do formiranja kimberlitske magme. Tokom riftinga, mali deo kontinentalnog korena – oblasti debele stene koje se nalaze ispod nekih kontinenata – je poremećen i tone u donji plašt.

Ovde dobijamo potonuće hladnijeg materijala i podizanje vrućeg omotača, izazivajući proces koji se zove konvekcija vođena ivicama. Naši modeli pokazuju da ova konvekcija pokreće lanac sličnih obrazaca protoka koji migriraju ispod obližnjeg kontinenta.

Naši modeli pokazuju da, dok se kreću duž kontinentalnog korena, ovi remetilački tokovi uklanjaju značajnu količinu stena, debele desetine kilometara, sa osnove kontinentalne ploče.

Različiti drugi rezultati naših kompjuterskih modela zatim napreduju kako bi pokazali da ovaj proces može da spoji neophodne sastojke u pravim količinama da izazove topljenje dovoljno da se generišu kimberliti bogati gasom. Jednom formirana i sa velikom plovnošću koju obezbeđuju ugljen-dioksid i voda, magma može brzo da se podigne na površinu noseći svoj dragoceni teret.

Ovaj model nije u suprotnosti sa prostornom asocijacijom između kimberlita i plaštnih perja. Naprotiv, raspad tektonskih ploča može, ali i ne mora biti rezultat zagrevanja, stanjivanja i slabljenja ploče uzrokovanih perjem.

Međutim, naše istraživanje jasno pokazuje da se prostorni, vremenski zasnovani i hemijski obrasci uočeni u većini regiona bogatih kimberlitima ne mogu adekvatno objasniti samo prisustvom perja.

Čini se da su procesi koji pokreću erupcije koje izbacuju dijamante na površinu veoma sistematski. Počinju na ivicama kontinenata i migriraju prema unutrašnjosti relativno ujednačenom brzinom.

Ove informacije bi se mogle koristiti za identifikaciju mogućih lokacija i vremena prošlih vulkanskih erupcija vezanih za ovaj proces, nudeći uvide koji bi mogli omogućiti otkrivanje naslaga dijamanata i drugih retkih elemenata potrebnih za tranziciju zelene energije.

Ako treba da tražimo nova nalazišta, vredi imati na umu da trenutno postoje napori grupa kampanja da pokušaju da sa svetskih tržišta eliminišu one dijamante koji se koriste za finansiranje ratova (konfliktni dijamanti) ili dijamante koji dolaze iz rudnika sa lošim uslovima za radnika.

Dijamanti mogu ili ne moraju biti zauvek, ali naš rad pokazuje da su se novi u više navrata stvarali tokom dugih perioda u istoriji naše planete.“