Hogyan találhatunk gyémántbányát?

Az út attól a kimberlitnek nevezett anyagtól függ, amely a földköpenyből a felszín közelébe szállítja a gyémántokat. A kimberlites vulkánkitörések sok évmillióval ezelőtt játszódtak le, nincs mai gyakorlati ismeretünk róluk, ezért nem könnyű rekonstruálni azokat a körülményeket, amelyek a felszínre hozták e drágaköveket. A kimberlit olyan magmás kőzet, amely a földköpenyből ered – hasonlóan a gyémántokhoz – ám az értékes drágakő csak potyautasként kerül bele.

Egy nemrégiben a Nature Geosciences folyóiratban közzé tett kutatásban modellezték azt, miként is működhet ez a különleges vulkanizmus. Szuperszámítógép segítségével modellezték, miként juthatott a Föld magjából eredő hő oszlopszerűen a ma ismert kimberlit-lelőhelyekre világszerte. A kutatásról a The Conversation számolt be.

Earth’s pillars of heat in a global mantle convection model to predict kimberlite eruptions. from Omer Bodur on Vimeo.

A kimberlit két okból is igen izgalmas kőzet. Egyrészt amiatt, hogy bennük találhatóak a gyémántok, másrészt ez a bolygónk legnagyobb mélységéből származó kőzet, és a segítségével bepillanthatunk e mélységekbe.

Mik is ezek a hőoszlopok?

Az 1970-80-as években a kutatásokból arra következtettek, hogy a kimberlites kitöréseket köpenycsóvákhoz lehet kötni. Ezek a földmag és a földköpeny határáról eredő feláramlások, amelyeket a hő hajt. Egy 2010-es kutatás még tovább jutott: Afrika déli része és a Csendes-óceán alatt elhelyezkedő igen forró anyagtömegből eredhetnek. Később azt is modellezték, hogy e forró anyagcsomók miként vándorolhattak az idők során, és arra jutottak, hogy a kimberlites kitöréseket elindító köpenycsóvákkal egy helyen lehettek egykor.
Azonban azt is meg szerették volna érteni a szakemberek, minek köszönhetően került sor pont ott és pont akkor ezekre a kimberlites kitörésekre. Emiatt modellezték a köpeny áramlásait és a földkéreg kőzetlemezeinek mozgását az elmúlt évmilliárd időszakára.

A modellezéssel sikerült összefüggésbe hozni a felszíni kimberlit-lelőhelyekkel ezeket a feláramlásokat, az afrikai, ausztrál, orosz, brazil, valamint részben az USA és Kanada kimberlitjeinek eredetére derült így fény. Találtak két, eddig nem ismert feltételezhető kimberlites kitörési helyszínt is a modellezésben.

Kiderült az is, hogy a hőoszlopok közepében gyorsabb a feláramlás, hamarabb átrobog a földköpenyen, így e helyeken eltér a feláramló anyag összetétele is. A kutatók szerint ez magyarázza az egyes kontinensek kimberlit-összetételének eltéréseit is.