راز عجیب با ارزش ترین سنگ روی کره زمین فاش شد

به گزارش رکنا، الماس ها معمولا طی میلیاردها سال در فاصله 160 کیلومتری از سطح پوسته زمین و در هنگام فوران کیمبرلیت (نوعی نوسان آذرین) به سطح پوسته زمین پرتاب می شوند.

برای چندین دهه، دانشمندان در مورد محرک های زمین شناسی که گرما را از هسته زمین به سطح آن منتقل می کنند و باعث این فوران ها می شوند، تردید داشتند. اکنون در مطالعات جدید، آنها از مدل‌های ژئودینامیک ساخته شده توسط ابررایانه‌ها استفاده می‌کنند که فعالیت فوران کیمبرلیت را با دقت زیادی در 200 میلیون سال گذشته ثبت کرده‌اند.

الماس چگونه تشکیل می شود؟

سه چیز برای تشکیل یک الماس لازم است: فشار، گرما و زمان زیاد. این سه عامل به راحتی در لایه گوشته زمین (لایه ای که سوپ به آن زمین داغ می گویند و بین هسته و پوسته زمین قرار دارد.) اما اگر این سنگ های قیمتی در عمق 160 کیلومتری از سطح زمین تشکیل شوند، چگونه از معادن به سطح زمین راه پیدا می کنند. از زمین و جواهرات فروشی های سراسر جهان؟

در طول دهه ها، دانشمندان آنها می‌دانستند که فوران‌های آتشفشانی سنگی آذرین به نام کیمبرلیت احتمالاً حاوی آن هستند الماس در ماتریس سنگی آن قرار دارد و کانون های فوران کیمبرلیت در آفریقای جنوبی، شمال شرق آمریکا، سیبری و جاهای دیگر در سراسر جهان یافت می شود. در یک پدیده آتشفشانی اساساً الماس به سطح زمین پرتاب می شود، اما موتوری که باعث این فوران می شود و این مواد را به سطح زمین می آورد چیست؟

آشنایی با ستون های حرارتی

محققان دانشگاه ولونگونگ استرالیا، تحرکات زمین شناسی زمین را در طی میلیارد سال گذشته تجزیه و تحلیل کردند تا عملکرد درونی کیمبرلیت ها را در گوشته زمین تجزیه و تحلیل کنند. آنها ساختارهایی به نام “ستون های حرارتی” را کشف کردند که تا 2900 کیلومتری زیر سطح زمین گسترش یافته و درست بالای هسته زمین ریشه دارند. (این ایده اولین بار در دهه 1970 مطرح شد) و نتایج این مطالعه ماه گذشته در مجله Nature Geoscience منتشر شد.

نویسندگان این مقاله گفتند: “ما حرکت رو به بالا گرما را از هسته زمین محاسبه کردیم و دریافتیم که بالا آمدن گوشته گسترده یا “ستون های گرمایی” بخش بسیار عمیق زمین را به سطح آن متصل می کند.” مدل سازی ما نشان می دهد که این ها توده‌ها گرمای زیر کیمبرلیت‌ها را تامین می‌کردند و بیشترین فوران‌های کیمبرلیت را در 200 میلیون سال گذشته به‌حساب می‌آوردند.”

محققان از ابررایانه‌های مرکز زیرساخت محاسباتی ملی در کانبرا، استرالیا (که همچنین به محققان در کشف اسرار هسته داخلی زمین در ماه آوریل کمک کرد) برای ایجاد مدل‌های ژئودینامیکی برای ثبت حرکات دقیق تکتونیک صفحات زمینی و همچنین کیمبرلیت شناسایی شده استفاده کردند. فوران ها در سراسر جهان.

این مدل ها فوران های آفریقا، روسیه و برزیل و فوران های کیمبرلیت را تا حدودی در ایالات متحده و کانادا به طور دقیق توضیح داده اند. برای توضیح بیشتر تفاوت فوران های آمریکای شمالی با سایر فوران ها، محققان این احتمال را بررسی کردند که برخی فوران های کیمبرلیت توسط فرآیند دیگری به نام فرورانش به جای ستون های گرمایی ایجاد شده اند.

این مدل همچنین فوران های بالقوه کیمبرلیت کشف نشده در شرق قطب جنوب و یلگارن کراتون در استرالیای غربی را پیش بینی کرد.

خدمات این شبیه سازی به بشریت

استفاده از شبیه سازهای ابررایانه ای بسیار دقیق برای شبیه سازی حرکات زمین شناسی زمین پیامدهای بسیار بزرگی در معدنکاری صنعتی خواهد داشت. این مدل‌های ژئودینامیکی به شناسایی مناطق غنی از الماس و موقعیت جغرافیایی فوران‌های کیمبرلیت در آینده کمک می‌کنند، در حالی که مناطق حاوی کبالت و نیکل (مواد معدنی مورد نیاز برای تامین انرژی سبز بشریت) و همچنین فلزات خاکی کمیاب را شناسایی می‌کنند.

درک چگونگی عملکرد موتور زمین شناسی زمین، که زیر پای ما قرار دارد، هم به روشن شدن گذشته سیاره ما کمک می کند و هم آینده ما انسان ها را تضمین می کند.