„Idealne kapsuły czasu”: starożytne diamenty ujawniają nowe wskazówki dotyczące ewolucji geologicznej Ziemi

Badania „ultragłębokich” diamentów na Uniwersytecie Alberty ujawniły nową wiedzę na temat powstawania starożytnego ziemskiego superkontynentu Gondwany, dając naukowcom wgląd w ewolucję tektoniki płyt głębokich.

Badaniami kieruje były pracownik naukowy Banting ze stopniem doktora Suzette Timmermanmapuje wznoszenie się niezwykle głębokich skał zawierających diament w płaszczu Ziemi – największej stałej warstwie pomiędzy jądrem a skorupą – do podstawy Gondwany poprzez badanie maleńkich radioaktywnych cząstek znalezionych w diamentach w celu ustalenia historii powstawania klejnotu.

Wiek ultragłęboko położonych diamentów badany u podstawy Gondwany pomiędzy 650 a 450 milionami lat temu dostarcza badaczom nieznanych wcześniej informacji na temat czasu powstania tych diamentów oraz późniejszej historii ich wypiętrzenia i przywiązania do korzenia kontynentalnego.

„Diamenty to jeden z najbardziej fascynujących materiałów badawczych, ponieważ są chemicznie obojętne” – mówi Timmerman. „Zasadniczo nie ma wymiany pomiędzy otoczeniem a tym, co znajduje się wewnątrz diamentu”.

„To idealne kapsuły czasu”.

Ultragłębokie diamenty pochodzą z głębokości co najmniej 700 kilometrów na Ziemi i są najlepszym źródłem zrozumienia cyklu tektonicznego płyt głębokich. Cykle tektoniczne płyt głębokich kontrolują wiele procesów zachodzących na współczesnej Ziemi, takich jak obieg węgla i tempo sekwestracji węgla w płaszczu.

„Bardzo głębokie diamenty dostarczają unikalnych informacji o Ziemi znajdujących się na głębokościach, których nie można uzyskać w żaden inny sposób” – mówi współautor badania. Grahama PearsonaProfesor w Katedrze Nauk o Ziemi i Atmosferze.

„Wiedzieliśmy, że wokół Gondwany istnieje system subdukcji, ponieważ spaja on kontynenty” – mówi Pearson.

„Ale nie rozumieliśmy, co dzieje się na dole, w jakim stopniu napędza rozwój kontynentu i jakie procesy odegrały rolę w jego spajaniu i rozwoju”.

Skały macierzyste zawierające ultragłębokie diamenty stały się pływalne podczas formowania się diamentów, transportując subdukowany materiał płaszcza i diamenty do przypominającej stępkę konstrukcji statku u podstawy Gondwany, powodując wzrost superkontynentu od dołu.

Dziewięćdziesiąt milionów lat temu diamenty dotarły na powierzchnię Ziemi w wyniku gwałtownej erupcji wulkanu. Erupcje te znajdują się w kontynentalnej części Brazylii i Afryki Zachodniej, które są głównymi składnikami Gondwany i głębokich zasobów diamentów.

Naukowcy mogą wywnioskować, że diamenty musiały migrować z różnymi częściami starożytnego superkontynentu, kiedy rozproszyły się, tworząc dzisiejsze masy lądowe.

Timmerman twierdzi, że wciąż istnieje wiele niewiadomych, jeśli chodzi o cykle tektoniczne płyt głębokich, ponieważ bardzo trudno jest uzyskać próbki płaszcza Ziemi.

Timmerman wyjaśnia, że ​​inkluzje lub inkluzje obserwowane w ultragłęboko położonych diamentach są tak rzadkie i trudne do znalezienia, że ​​zespoły spędzają tygodnie na badaniu diamentów pod mikroskopem w poszukiwaniu interesujących materiałów.

„Dlatego współpracowaliśmy z tak dużym zespołem, aby zapytać innych badaczy, czy mają któryś z tych przedmiotów w swoich zbiorach, aby mogli je zebrać i przeprowadzić badanie” – wyjaśnia Timmerman.

Zanieczyszczenia chemiczne w bardzo głębokich diamentach są również mikroskopijne, co wymaga technik analitycznych i narzędzi dostępnych na Uniwersytecie A’s Laboratorium Geochemii Zasobów Arktyki.

„Nawet niewielka ilość materiału może dostarczyć nam naprawdę ważnych informacji” – mówi Timmerman.

badania, „Epoki diamentów pod litosferą i cyklem superkontynentalnym,„Została opublikowana w r Przyrodnicze nauki o ziemi. Finansowanie badań zapewniła firma Stypendium podoktorskie Bantinga zarządzany przez Kanadyjska Rada ds. Nauk Przyrodniczych i Inżynierii.