Naukowcy odkryli, jak powstają diamenty. Niezwykły wyścig z czasem

Rozpędzone skały w płaszczu Ziemi

Odkrycia badaczy z Uniwersytetu w Oslo sprawiły, że wiemy znacznie więcej o tym, skąd diamenty biorą się w skorupie ziemskiej. Już wcześniej geolodzy wiedzieli, że wydobywa się je z kimberlitu – skały o porowatej strukturze, która jest jednym z najbardziej tajemniczych typów kamienia na świecie. Dlaczego? Powstaje on bardzo głęboko pod ziemią, na głębokościach większych niż 150 kilometrów. To już nie skalista ziemska skorupa, a górny płaszcz Ziemi, złożony głównie z półpłynnych metali. Zagadką pozostawało, w jaki sposób formowane w płaszczu kimberlity, a wraz z nimi diamenty, przedostawały się bliżej powierzchni.

Okazuje się, że siłą napędową kimberlitu jest dwutlenek węgla. Zespół z Oslo po raz pierwszy zmierzył, ile dokładnie gazu jest potrzebne, żeby kimberlit wydostał się na powierzchnię. Używając zaawansowanych symulacji molekularnych, naukowcy przetestowali różne kompozycje pierwotnej magmy na kimberlicie z północno-zachodniej Kanady. Wyniki swoich obserwacji opublikowali w czasopiśmie Geology.

Skąd biorą się diamenty? Kluczem jest gaz

Jak przebiegało badanie? „Naszym pomysłem było stworzenie chemicznego modelu kimberlitu, a następnie zmienianie zawartości CO₂ i H₂O” – wyjaśnia Ana Anzulović, autorka eksperymentu, w wypowiedzi dla Geological Society of America. To trochę tak, jakby naukowcy pobierali próbki diamentonośnej skały na różnych etapach jej wędrówki przez wnętrze Ziemi.

Eksperci wykazali, że kimberlit musi przesuwać się w stronę skorupy ziemskiej z prędkością nawet 130 km/h. Dlaczego? Gdyby robił to wolniej, długotrwały wpływ ciśnienia i temperatury zamieniłby cenne diamenty w pospolity grafit.

Okazało się, że bez co najmniej 8,2 proc. zawartości dwutlenku węgla kimberlit nie ma szans na tak szybką podróż. To gaz napędza cały proces, a woda utrzymuje magmę w płynnym stanie.

Chcesz wiedzieć więcej o świecie? Odwiedź kanał Holistic News na YouTubie.

Drogocenne kamienie w pułapce

Badanie ujawnia również, że bez odpowiedniej ilości gazów diamenty pozostałyby uwięzione w płaszczu Ziemi na zawsze. Dwutlenek węgla strukturyzuje magmę pod wysokim ciśnieniem, a blisko powierzchni odgazowuje ją i napędza erupcję kimberlitu. Co ważne, skały tego typu to nie tylko „środek transportu” diamentów, a prawdziwe okna, przez które możemy zajrzeć do wnętrza Ziemi. Po drodze na powierzchnię tworząca je magma porywa fragmenty skał, z którymi się spotyka. W wyniku tego otrzymujemy bezcenne próbki z miejsc, do których człowiek nigdy nie dotrze.

„Zaczynają jako coś, czego nie możemy bezpośrednio zmierzyć, więc nie wiemy, jak wyglądałaby pierwotna magma kimberlitu” – tłumaczy Ana Anzulović. Cała wiedza o powstawaniu kimberlitu pochodzi ze skał zmienionych nie do poznania przez błyskawiczną podróż z płaszcza ziemskiego. To właśnie dlatego nowe modelowanie molekularne jest tak ważne – pozwala zajrzeć w przeszłość i zrozumieć procesy sprzed milionów lat. Dzięki geologom wiedza o tym, skąd biorą się diamenty, to coś znacznie więcej niż jubilerska ciekawostka.

Jakie jeszcze sekrety skrywa wnętrze Ziemi? Sprawdź artykuł: Wstrząsy odczuwalne w całej Europie. Lizbona w ruinie