Nelieli dimantu trūkumi ir noslēpums pirmo kontinentu veidošanai.
Jaunā pētījumā dimanta veidošanās izsekošanai pētnieki izmantoja ieslēgumus - nepilnības, kuras bija raduši juvelieri, bet zinātniekiem vērtīgas. Viņi atklāja, ka sulfīdu minerāli ieslēgumu iekšpusē pēdējo reizi bija uz planētas virsmas pirms 2,5 miljardiem gadu, pirms skābekļa līmeņa paaugstināšanās atmosfērā.
Iegūtie dati atklāj kontinentu un mantiņu, kur veidojas dimanti, vēsturi, sacīja pētījuma vadītāja Karena Smita, Amerikas bezpeļņas Gemoloģiskā institūta pētniece. Pētījumā redzētie dimanti, kas atrasti Rietumāfrikā, norāda, ka senie kontinenti šajā reģionā veidojas ar subdukciju - procesu, kurā viena garozas plāksne spiež zem otras.
"Mēs varam izsekot 2,5 miljardu gadu Zemes vēsturei tikai caur šo vienu sulfīda iekļaušanu," Smit sacīja Live Science.
Dimanta iekšpusē
Dimanti veidojas dziļi mantijā. Smits sacīja, ka lielākoties tie ir aptuveni 125 jūdžu (200 kilometru) dziļi, un daži veido vēl dziļāk, apmēram 250 līdz 435 jūdzes lejup (400 līdz 700 km). Dziļākais caurums, kāds jebkad ticis izurbts, Kola Superdeep dziļurbums Krievijā, bija nokļuvis tikai 12 km). Pēc tam dimanti diezgan ātri tiek nogādāti virspusē ar dziļu vulkānu izvirdumu palīdzību.
Smit un viņas kolēģi pētīja slāpekli dimantos no Sjerraleones Zimmi reģiona, kad viņi pamanīja, ka sulfīdu speķa lieluma ieslēgumi dimantos liecina par to, ka mantijā ir pastāvējuši dimanti pirms veidošanās, kas nozīmē, ka tie bija ieslodzīti kristalizācijas laikā. dimantus un nēsā tos līdz virsmai. Viņi sāka izmeklēt sēra izotopus ieslēgumos. Izotopi ir atomu variācijas ar atšķirīgu neitronu skaitu to kodolos.
Viņu atklātais atklāja, ka ieslēgumi patiešām bija ļoti veci. Skābeklis pasargā sēru no noteiktām reakcijām ar ultravioleto gaismu, tāpēc pētnieki var pateikt, vai sērs veidojas vidē, kas bagāta ar skābekli vai zemu skābekļa saturu. Šie izotopi veidojās atmosfērā pirms atmosfērā bija daudz skābekļa, apmēram pirms 2,5 miljardiem gadu, sacīja Smits. Paši dimanti ir daudz jaunāki par tiem un izveidojās apmēram pirms 650 miljoniem gadu.
Kontinentu vēsture
Pēc tam pētnieki pārbaudīja līdzīgus ieslēgumus dimantos no Kanādas Ekati raktuves. Šie ieslēgumi ir 3,5 miljardus gadu veci, un tiem nav tādu pašu izotopu signālu kā Rietumāfrikas dimantiem. Kontrasts stāsta par kontinentu veidošanos, sacīja Smits. Agrāk kontinentus, iespējams, veidoja no kausējošās mantijas, kas augšup izplūda bazalta formā, līdzīgi kā šodien veido Islande vai Havaju salas. Šīs garozas minerāli veidojās mantijā, nesaskaroties ar atmosfēru.
Tomēr vēlāk Zemes vēsturē subdukcija kļuva nozīmīga, veidojot stabilus kontinentus. Viena garozas gabala sasmalcinās zem citas; blīvāks materiāls nogrimtu un mazāk blīvs materiāls veidotos, veidojot kontinentālo garoza. Tā sērs Rietumāfrikas dimantos būtu nokļuvis dziļi zem virsmas, sacīja Smits.
Visstabilākā, ilgstošākā garoza ir pievienota mantijas daļām, kuras sauc par "ķelēm", kuras nosauktas tāpēc, ka tās stabilizē garoza tāpat kā ķīlis stabilizē kuģi. Smit sacīja, ka vairāk pētījumu par iekļaušanai bagātiem dimantiem varētu palīdzēt izskaidrot, kā un kāpēc šie ķēdes veidojas. Līdz šim visā pasaulē ir tikai četras vietas, ieskaitot Rietumāfriku un Kanādu, kurās ir dimanti, kas satur gan sulfīdu ieslēgumus, gan minerālus, kas līdz šim izmantoti dimantu veidošanās laikā. Vairāk vietu palīdzētu detalizētāk izsekot Zemes vēsturei, sacīja Smits, taču šie pētījumi ir izaicinoši, jo analīzes laikā dimanti tiek iznīcināti.
"Mums ir nepieciešami dimanti," sacīja Smits, "lai iznīcinātu zinātnei."
