Ученые уже давно выяснили, что когда края тектонических плит стираются, с их поверхности на глубину уходят углеродные частицы, где они могут кристаллизоваться в алмазы. В результате последних же исследований ученые предположили, что извержение алмазов на земную поверхность также связано с движениями тектонических плит в контексте распада суперконтинентов, пишет Live Science.
«Хотя это разные процессы, алмазы и кимберлит вместе могут рассказать нам о жизненном цикле времен суперконтинента», – сказала Сюзетт Тиммерман, геолог из Бернского университета в Швейцарии.
Кимберлиты – это камни, которые образуются у основания континентов и, быстро поднимаясь, захватывают алмазы и вытаскивают их на поверхность через кимберлитовые трубки.
За последние 50 миллионов лет извержений кимберлитов было очень мало, а самое последнее возможное извержение в Танзании произошло более 10 тысяч лет назад. Мало того, основной материал кимберлита, минерал оливин, быстро выветривается на поверхности, говорит Хьюго Олирук, научный сотрудник Университета Кертина в Австралии.
Тиммерман изучила алмазы из Бразилии и Гвинеи, образовавшиеся на глубине от от 300 до 700 км. Датируя жидкие включения внутри алмазов, Тиммерман и ее коллеги подсчитали, что алмазы образовались около 650 миллионов лет назад, когда формировался суперконтинент Гондвана. Алмазы, вероятно, прилипли к основанию континента и оставались там на протяжении тысячелетий, пока Гондвана не распалась в меловой период и кимберлиты не вынесли их на поверхность.
По словам Тиммерман, в этих алмазах из самых глубоких недр Земли важно то, что они также помогают объяснить, как растут континенты. Суперконтиненты образуются, когда океаническая кора проталкивается под континентальную кору. Этот процесс, называемый субдукцией, сближает два континента на противоположных сторонах океана. Эта же субдукция переносит углерод на глубину, где он может спрессоваться в алмаз.
«Глубинные алмазы могут рассказать нам больше о процессах субдукции, мантийной конвекции, взаимодействии жидкости и горных пород и других процессах, происходящих под земной корой во время циклов суперконтинента», — сказала Тиммерман.
Она подчеркнула, что в этой теме остается еще много вопросов. Например, как субдуцированные плиты меняют основания суперконтинентов и влияет ли это на продолжительность существования суперконтинента перед распадом. И влияет ли этот переработанный материал земной коры на то, когда и где формируется кимберлитовая магма.
Ученый Олирук добавляет, что некоторые алмазы выкованы из углерода, включенного в состав Земли еще при ее формировании, в то время как другие образуются из углерода вымерших животных, унесенного вниз вместе с плитами субдуцированной коры. Можно сказать, какой процесс сформировал алмазы, анализируя молекулярную структуру углерода внутри алмазных включений. Таким образом, эти включения могут пролить свет на то, когда началась широкомасштабная субдукция или когда в океанах развилась жизнь.
В 2020 году ученые заявили, что им удалось создать алмаз в лаборатории при комнатной температуре. В природных условиях алмазы формируются при температуре выше 1000 градусов Цельсия и огромном давлении.