古代の噴火がダイヤモンドを地表に押し上げたとき

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三葉虫

新しい研究は、今日地球上で採掘されるダイヤモンドのほとんどの源であるキンバーライトの噴火の謎を解明する手がかりを提供します。

マヤ・ウェイハース著

ダイヤモンドはリングの上に美しく鎮座しているように見えるかもしれませんが、ダイヤモンドの産地である岩石は、決して魅力的な旅ではなく、地表へと冒険に出ます。何百万年も前、地球上で最も奇妙で激しい火山噴火が起こり、現在採掘されているダイヤモンドのほとんどはキンバーライトと呼ばれる青みがかった岩石の形で地下深くから浚渫されました。

大陸の薄い端近くで一般的に発生する火山とは異なり、ほとんどのキンバーライトを生成する噴火は、クラトンとして知られる厚くて安定した大陸の核を通して起こりました。キンバーライトの噴火は、少なくとも地下 125 マイルのクラトン根付近で始まり、毎秒数十フィートの速度で上向きに加速します。これは、豊富な二酸化炭素と水によって引き起こされる激しい猛烈な勢いです。

「それはロケット燃料のようなものです」と、キンバーライトを長年研究してきたイギリスのサウサンプトン大学の地質学者、トーマス・ガーノン氏は言う。乱流はニンジンの形をしたパイプを地面に突き刺し、ダイヤモンドがちりばめられたものも含む深い地下の岩石の塊を引き裂きます。

しかし、既存の研究には依然として巨大なダイヤモンド型の穴が存在します。なぜキンバーライトは形成されるのでしょうか?

ジャーノン博士が主導し、水曜日にネイチャー誌に発表された新しい研究は、これらの噴火の古代のルーツを指摘している。彼と彼の同僚は、パンゲアやロディニアのような古代の超大陸の分裂が地球の地殻の下のマントルの流れに深い混乱を引き起こし、爆発を引き起こしたと報告している。

科学者たちは、キンバーライト（最初に発見された南アフリカのキンバリーにちなんで名付けられた）の形成が超大陸の分裂と同時に起こることを長い間知っていた。しかし、その関係はあまり理解されていません。ある考えでは、大陸の分裂を引き起こす可能性のある上昇する熱いマントルの深いプルームもキンバーライトの形成を促進する可能性があると仮定しています。しかし、キンバーライトには「化学的にプルームの匂いがまったくない」とガーノン博士は言う。

この謎を解決するために、ガーノン博士と彼のチームは、過去10億年間の大陸の分裂とキンバーライトの爆発の間の統計的相関関係を分析しました。その結果、この 2 つは強い関連性があることが明らかになりましたが、予想外のことが判明しました。それは、噴火が遅れ、ほとんどのキンバーライトは超大陸が分裂してから約 2,600 万年後に形成されたということです。

そのため、彼と彼の同僚は、リンクの強度をテストし、遅延を説明するために、ダイヤモンドがちりばめられたウサギの穴を次々と下っていきました。

研究チームのコンピューターモデリングによると、大陸が引き離されると、熱いマントルが激しく対流して湧き出し、大陸の核の根元、つまり竜骨が加熱されて引っ張られるという。キールはワックスのように下に滴り、マントル内に渦のような流れを生み出します。

竜骨の炭酸塩と水を豊富に含む岩石の破片が、撹拌するマントルに混ざり、キンバーライトに似た発泡性のマグマを形成し、地表に向かって突進する可能性がある。マントルの撹拌はクラトンの底部に波紋を引き起こし、数千万年にわたって噴火を引き起こす可能性があり、多くのキンバーライトがこれほど長い期間をかけて大陸内部に向かって移動しているように見える理由を説明するのに役立つ。

英国リバプール大学の火山学者ジャニーン・カバナー氏は、「彼らの分析は、彼らのモデルを裏付ける実に説得力のある証拠基盤を提示している」と述べた。

しかし事件はまだ終わっていない。ケープタウン大学のマントル地球化学者フィリップ・ジャニー氏は、同グループの統計分析を賞賛したが、この研究はキンバーライト噴火に対する超大陸の分裂の強い影響を示しただけであり、「それが唯一の重要な要因というわけではない」と述べた。

超大陸の分裂は、表面を彫刻する相互接続されたプロセスのもつれた網によって特徴付けられる期間です。そして、多くの古いキンバーライトも沈み込みや大陸の衝突の時期に出現し、状況をさらに混乱させている、とジャニー博士は述べた。