Így kerülhetnek a felszín közelébe a gyémántok

A nagy mélységből a felszínhez eljutni nem kis feladat, még a gyémántok számára sem. Erre legtöbbször a kimberlit nevű magmás kőzetben kerülhet sor, ám a legtöbb kimberlitet kontinensek ősi, nyugodt, belső térségeiben találhatjuk meg. Vagyis: igen messze vannak a vulkáni aktivitásról híres kontinentális peremterületektől vagy épp a forrópontos vulkánoktól, mint a Yellowstone. Felmerült a kérdés, hogy akkor mégis miként kerülhettek a felszín közelébe?
A Southamptoni Egyetem kutatói vezette nemzetközi csoport kereste a választ, a Nature folyóiratban közzé tett tanulmányával. A kutatási eredményeik szerint a szuperkontinensek feldarabolódása vezethet ahhoz a folyamathoz, amelynek során a gyémántokkal teli kimberlites magma kialakul és a felszín felé veszi útját. E felfedezésnek a jövőbeli gyémántkutatásban is fontos szerepe lehet.

A hatalmas nyomáson létrejövő gyémántok sok százmillió, vagy akár több milliárd évesek is lehetnek, és leginkább a kimberlitnek hívott magmás kőzetben fordulnak elő. Ezt a kőzetet a kontinensek ősi, legvastagabb, legerősebb régióiban találhatjuk leginkább – például Dél-Afrikában, ahol a 19. század végén kezdődött meg, a gyémántláz során, a kinyerése. Az azonban egészen mostanáig kérdéses volt, hogy miként is kerülhetett a felszínre ez az értékes drágakő.

A kutatók azokat, a vulkánkitöréseket generáló tektonikai folyamatokat vizsgálták át, amelyek az elmúlt egymilliárd évben lejátszódtak. Dr. Tom Gernon, a kutatás vezetője elmondta: „A gyémántokat eredményező kitörések ciklikusak, és az idők során ismétlődően összeálló majd feldarabolódó szuperkontinensek ritmusát követik. Korábban nem tudtuk, hogy minek köszönhető, hogy egyszer csak hirtelen megindulnak a felszín felé a sok millió vagy akár milliárd éves, 150 kilométeres mélységben eltöltött pihenőidő után.”

A kimberlit a dél-afrikai Kimberley után kapta a nevét. A kőzettestet valahogy úgy képzeljük el, mint egy hatalmas, a Föld mélyébe lenyúló, répa alakú képződményt. A kimberlites kitörés sok szempontból eltér a „hagyományos” kitörésektől. Egyik, és talán a legszokatlanabb, hogy nincs felszín alatti magmatározó a folyamatban, a magma közvetlenül az asztenoszférából száguld a felszín felé. A mélyben még egy alig pár méteres üregben nagy sebességgel feláramló magma a felszínnél azonban sok száz méteres átmérőjűvé robban a benne oldott gázok kiszabadulása hatására. Emiatt jönnek létre a későbbi gyémántbányákat adó jellegzetes, lefelé szűkülő üregek.

Az elemzések alapján a szuperkontinensek feldarabolódását mintegy 20-30 millió évvel követték azok a kitörések, amelyek során a kimberlit és vele a gyémánt a felszín közelébe került. Emellett az is kiderült, hogy e kitörések eleinte a kontinensek újonnan kialakult peremvidékén fordultak elő, ám az idő múlásával, (évmilliónként 20 kilométerrel) egyre beljebb vándoroltak a kontinensek belseje felé. E vándorlás sebessége pedig minden kontinensen állandó, az elemzések szerint.

A kontinens feldarabolódása során a széthasadó kéreg a földköpenyre is hatással van, még sok ezer kilométeres távolságban is. Dr. Stephen Jones, a Birminghami Egyetem Föld-rendszer kutató szakembere, a kutatás egyik résztvevője elmondta, hogy a kitöréseket egy dominó-effektus jellegű folyamat magyarázhatja.

A kontinensek magját jelentő kraton vagy ősmasszívum olyan ősi, nem egyszer több milliárd éves terület, amely igen vastag, mélyen benyúlik a Föld mélyébe, akár 100 kilométeres vastagságot is elérhet. Ennek legmélyebb részét nevezik a kraton gyökerének.

A kontinens széthasadása (a riftesedés) során a gyökerének egy darabja leszakad és a mélybe süllyed, s ott ahhoz hasonló áramlási mintázatot eredményez, mint a kontinensek peremén az alábukó kőzetlemez darabja. Aztán ezek az áramlások tovább koptatják a kontinens aljzatát, és akár 10 kilométernyi vastagságot is ledarálhatnak belőle. Ezek a folyamatok aztán összességükben megteremtik a kimberlites olvadék létrejöttéhez, majd a kitöréshez vezető körülményeket. Ahogy aztán ezek a mélybeli áramlatok lassanként egyre távolodnak az egykori rift, az újonnan kialakult kontinensperem helyétől, úgy vándorol a kimberlites kitöréshez vezető körülmények együttese is. Emiatt kerül egyre távolabb a kimberlit a kontinens peremétől.

A kutatócsoport által azonosított folyamatok segítségével fel lehet kutatni azokat a helyszíneket, ahol korábban efféle kitörések létrejöhettek, így a jövőben újabb gyémántlelőhelyeket is feltárhatnak majd az eredmények alapján.