فرآیند شگفت انگیز خروج الماس از اعماق زمین! ، فوران های آتفشانی کیمبرلیت چطور عمل می نماید؟ - پیوند تجارت

به گزارش پیوند تجارت، محققان توانسته اند با مدلسازی های زمین شناسی فرآیند به سطخ آمدن الماس از اعماق زمین را شناسایی نمایند.

به گزارش پیوند تجارت و به نقل از ساینس الرت، بیشتر الماس ها در اعماق زمین تشکیل می شوند و در فوران های آتشفشانی کوچک و در عین حال قدرتمند نوعی سنگ به نام کیمبرلیت، به سطح زمین نزدیک می شوند.

مدل سازی ابررایانه ای محققان که در Nature Geoscience منتشر شده، نشان می دهد که این فوران ها به وسیله ستون های گرمای غول پیکر که در عمق 2900 کیلومتری زیر زمین، درست بالای هسته سیاره ما قرار دارند، ایجاد می شوند.

درک تاریخچه داخلی زمین می تواند برای دسترسی ذخایر معدنی، نه تنها الماس، بلکه مواد معدنی حیاتی مانند نیکل و عناصر خاکی کمیاب مورد استفاده قرار گیرد.

کیمبرلیت و حباب های داغ

فوران های کیمبرلیت یک فضای لوله ای، عمیق و هویجی شکل از سنگ کیمبرلیت را پشت سر می گذارند که اغلب حاوی الماس است. صدها مورد از این فوران ها که در 200 میلیون سال گذشته اتفاق افتاده اند در سراسر دنیا کشف شده اند. بیشتر آنها در کانادا (178 فوران)، آفریقای جنوبی (158)، آنگولا (71) و برزیل (70) یافت شده اند.

بین پوسته جامد زمین و هسته مذاب، گوشته، یک لایه ضخیم از سنگ داغ واقع شده است. برای چندین دهه، ژئوفیزیکدانان از کامپیوترها برای آنالیز چگونگی جریان آهسته گوشته در دوره های زمانی طولانی استفاده نموده اند.

در دهه 1980، یک مطالعه نشان داد که فوران های کیمبرلیت ممکن است با ستون های حرارتی کوچک در گوشته مرتبط باشد. پیش تر در دهه 1970 بحث این بود که این توده ها ممکن است از مرز بین گوشته و هسته، در عمق 2900 کیلومتری منشا گرفته باشند.

سپس، در سال 2010 زمین شناسان پیشنهاد کردند که فوران های کیمبرلیت را می توان با ستون های حرارتی ناشی از لبه های دو حباب داغ و عمیق که در زیر آفریقا و اقیانوس آرام قرار دارند، شرح داد. سال گذشته به این نتیجه رسیدند که این حباب های مقیم بیش از آنچه فکر می کردند، متحرک هستند. با این حال، هنوز دقیقا نمی دانستند که فعالیت در اعماق گوشته چگونه باعث فوران کیمبرلیت می گردد.

ستون های حرارتی

زمین شناسان فرض کردند که توده های گوشته می توانند مسئول شعله ور شدن فوران های کیمبرلیت باشند. با این حال، هنوز یک سوال بزرگ به جای مانده بود: چگونه گرما از اعماق زمین به کیمبرلیت منتقل می شد؟

برای پاسخ به این سوال، از ابررایانه هایی در کانبرای استرالیا، برای ایجاد مدل های ژئودینامیکی سه بعدی از گوشته زمین استفاده کردند. این مدل ها برای حرکت قاره ها در سطح و گوشته در طول یک میلیارد سال گذشته به کار گرفته شدند.

محققان تحرکات حرارتی را از هسته به سمت بالا محاسبه کردند و کشف کردند که بالا آمدن گوشته وسیع یا ستون های حرارتی، عمق را به سطح متصل می نماید. این مدل سازی نشان می دهد که این ستون ها، گرمای زیر کیمبرلیت ها را تامین می نمایند و بیشتر فوران های کیمبرلیت را در 200 میلیون سال گذشته شرح می دهند.

این مدل فوران های کیمبرلیت را در آفریقا، برزیل، روسیه و تا حدودی در ایالات متحده و کانادا با موفقیت ثبت کرد. بعلاوه فوران های کیمبرلیت کشف نشده قبلی در شرق قطب جنوب و یلگارن کراتون در استرالیای غربی را پیش بینی می نمایند.

این مدل ها بعضی از فوران های کیمبرلیت در کانادا را شرح نمی دهند، که ممکن است به فرآیند زمین شناسی متفاوتی به نام فرورانش صفحه مربوط باشد.