Si diamantet bëjnë rrugën e tyre në sipërfaqe

“Një diamant është i përjetshëm.” Ky slogan ikonë, i krijuar për një fushatë reklamuese shumë të suksesshme në vitet 1940, i shiti gurët e çmuar si një simbol të përkushtimit dhe unitetit të përjetshëm.

Por hulumtimi ynë i ri, i kryer nga studiues në një sërë vendesh dhe i botuar në Nature, sugjeron se diamantet mund të jenë gjithashtu një shenjë e ndarjes – domethënë të pllakave tektonike të Tokës. Madje mund të japë të dhëna se ku është më mirë të shkosh në kërkim të tyre.

Diamantet, duke qenë gurët më të fortë natyralë, kërkojnë presione dhe temperatura intensive për t’u formuar. Këto kushte arrihen vetëm thellë brenda Tokës. Pra, si arrijnë ato nga thellësia e Tokës, deri në sipërfaqe?

Diamantet mbahen në shkëmbinj të shkrirë ose magma, të quajtur kimberlite. Deri më tani, ne nuk e dinim se çfarë procesi bëri që kimberlitë të hidheshin papritmas përmes kores së Tokës, pasi kishin shpenzuar miliona, apo edhe miliarda, vite të fshehura nën kontinente.

Shumica e gjeologëve pajtohen se shpërthimet shpërthyese që lëshojnë diamantet ndodhin në sinkron me ciklin e superkontinentit: një model i përsëritur i formimit dhe fragmentimit të tokës që ka përcaktuar miliarda vjet të historisë së Tokës.

Megjithatë, mekanizmat e saktë që qëndrojnë në themel të kësaj marrëdhënieje janë të debatuara. Dy teori kryesore janë shfaqur.

Njëra propozon që magmat kimberlite të shfrytëzojnë “plagët” e krijuara kur korja e Tokës shtrihet ose kur pllakat e shkëmbinjve të ngurtë që mbulojnë Tokën – të njohura si pllaka tektonike – ndahen. Teoria tjetër përfshin shtëllungat e mantelit, ngritjet kolosale të shkëmbinjve të shkrirë nga kufiri bërthamë-mantel, të vendosura rreth 2,900 km nën sipërfaqen e Tokës.

Përveç kësaj, shumë kimberlite nuk shfaqin “shijet” kimike që do të prisnim të gjenim në shkëmbinjtë që rrjedhin nga shtëllungat e mantelit.

Në të kundërt, formimi i kimberlitit mendohet të përfshijë shkallë jashtëzakonisht të ulëta të shkrirjes së shkëmbinjve të mantelit, shpesh më pak se 1%. Pra, nevojitet një mekanizëm tjetër. Studimi ynë ofron një zgjidhje të mundshme për këtë enigmë të gjatë.

Ne vendosëm analiza statistikore, duke përfshirë mësimin e makinerive – një aplikim i inteligjencës artificiale (AI) – për të ekzaminuar ligjërisht lidhjen midis shpërbërjes kontinentale dhe vullkanizmit kimberlite. Rezultatet e studimit tonë global treguan se shpërthimet e shumicës së vullkaneve kimberlite ndodhën 20 deri në 30 milionë vjet pas shpërbërjes tektonike të kontinenteve të Tokës.

Për më tepër, studimi ynë rajonal që synon tre kontinentet ku gjenden shumica e kimberlitëve – Afrika, Amerika e Jugut dhe Amerika e Veriut – e mbështeti këtë gjetje. Ai shtoi gjithashtu një të dhënë kryesore: shpërthimet e kimberlitit kanë tendencë të migrojnë gradualisht nga skajet kontinentale në brendësi me kalimin e kohës me një ritëm që është uniform në të gjithë kontinentet.

Këtu lind pyetja: cili proces gjeologjik mund të shpjegojë këto modele?
Për të adresuar këtë pyetje, ne përdorëm modele të shumta kompjuterike për të kapur sjelljen komplekse të kontinenteve ndërsa përjetojnë shtrirje, së bashku me lëvizjet konvektive brenda mantelit themelor.

“Ne propozojmë që një efekt domino mund të shpjegojë se si shpërbërja e kontinenteve përfundimisht çon në formimin e magmës kimberlite. Gjatë çarjes, një zonë e vogël e rrënjës kontinentale – zona shkëmbi të trashë të vendosura nën disa kontinente – prishet dhe zhytet në mantelin themelor.

Këtu, “ne marrim fundosjen e materialit më të ftohtë dhe ngritjen e mantelit të nxehtë, duke shkaktuar një proces të quajtur konvekcion i drejtuar nga skaji. Modelet tona tregojnë se kjo konvekcion shkakton një zinxhir modelesh të ngjashme rrjedhash që migrojnë nën kontinentin e afërt.

Modelet tona tregojnë se ndërsa fshihen përgjatë rrënjës kontinentale, këto rrjedha përçarëse heqin një sasi të konsiderueshme shkëmbi, dhjetëra kilometra të trashë, nga baza e pllakës kontinentale.

Rezultate të tjera të ndryshme nga modelet tona kompjuterike avancojnë më pas për të treguar se ky proces mund të bashkojë përbërësit e nevojshëm në sasitë e duhura për të shkaktuar shkrirjen e mjaftueshme për të gjeneruar kimberlite të pasur me gaz. Pasi të formohet dhe me një lëvizje të madhe të siguruar nga dioksidi i karbonit dhe uji, magma mund të ngrihet me shpejtësi në sipërfaqe duke transportuar ngarkesën e saj të çmuar.

Ky model nuk bie ndesh me lidhjen hapësinore midis kimberliteve dhe shtëllungave të mantelit. Përkundrazi, shpërbërja e pllakave tektonike mund ose nuk mund të rezultojë nga ngrohja, rrallimi dhe dobësimi i pllakës së shkaktuar nga shtëllungat.

Megjithatë, hulumtimi ynë tregon qartë se modelet hapësinore, të bazuara në kohë dhe kimike të vëzhguara në shumicën e rajoneve të pasura me kimberlite nuk mund të shpjegohen në mënyrë adekuate vetëm nga prania e shtëllungave.

Proceset që shkaktojnë shpërthimet që nxjerrin diamante në sipërfaqe duket të jenë shumë sistematike. Ata fillojnë në skajet e kontinenteve dhe migrojnë drejt brendësisë me një ritëm relativisht uniform.

Ky informacion mund të përdoret për të identifikuar vendndodhjet e mundshme dhe kohën e shpërthimeve vullkanike të kaluara të lidhura me këtë proces, duke ofruar njohuri që mund të mundësojnë zbulimin e depozitave të diamanteve dhe elementëve të tjerë të rrallë të nevojshëm për tranzicionin e energjisë së gjelbër.

Nëse do të kërkojmë depozita të reja, ia vlen të kemi parasysh se aktualisht ka përpjekje nga grupet e fushatës për të eliminuar nga tregjet botërore ato diamante që përdoren për financimin e luftërave (diamantet e konfliktit) ose ato që vijnë nga miniera me kushte të këqija. punëtorët.

Diamantet mund të jenë ose jo përgjithmonë, por puna jonë tregon se të reja janë krijuar në mënyrë të përsëritur gjatë periudhave të gjata në historinë e planetit tonë.