يکشنبه ۲۹ بهمن ۱۴۰۲ - ۰۰:۵۱

این فواره‌های الماسی تاریخ زمین را بازگو می‌کنند

به نظر می‌رسد الماس زمانی فوران می‌کند که ابرقاره‌ها از هم جدا می‌شوند. اگر چه کیمبرلیت و الماس متفاوت از یکدیگر هستند اما هر دو با هم می‌توانند ما را از چرخه تاریخ عمر ابرقاره‌ها آگاه کنند.

ضمیمه دانش امروز روزنامه اطلاعات نوشت: مدت‌ها است دانشمندان دریافته‌اند که وقتی صفحات زمین‌ساختی زمین زیر یکدیگر ساییده می‌شوند، کربن را از سطح به اعماق می‌کشند و کربن در ژرفای زمین متبلور شده و تبدیل به الماس می‌شود.

اکنون می‌بینند که هر آن‌ چه به درون زمین می‌رود باید روزی به بیرون برگردد. این بازگشت کربن که دیگر فشرده و تبدیل به سنگ‌های قیمتی درخشان شده‌است منوط به حرکات صفحه‌های زمین‌ساختی است.

به‌طور خاص، به نظر می‌رسد الماس زمانی فوران می‌کند که ابرقاره‌ها از هم جدا می‌شوند. اگر چه کیمبرلیت و الماس متفاوت از یکدیگر هستند اما هر دو با هم می‌توانند ما را از چرخه تاریخ عمر ابرقاره‌ها آگاه کنند.

دانشمندان درباره ترکیب و ساختار شیمیایی منبع اصلی سنگ‌های مذاب در گوشته و نیز درباره این‌که چگونه کیمبرلیت ‌ها می‌توانند هسته‌های کراتون‌ها را سوراخ کنند سردرگم هستند. کراتون یا پوسته پایا بخشی از پوسته است که به پایداری رسیده و با گذشت زمانی طولانی دچار دگرشکلی اندکی شده‌است. کراتون‌ها در واقع بخش‌های ضخیم داخلی قاره‌ها هستند که در مقابل شکستگی مقاوم شده‌اند.

مطالعات اخیر توضیح تازه‌ای برای این رفتار جریان‌های کیمبرلیت مطرح می‌کنند. نخستین سرنخ، زمان‌بندی طبیعت است. زمین‌شناس‌ها از مدت‌ها پیش متوجه ارتباط بین فعالیت فورانی کیمبرلیت و زمان تقریبی انفصال ابرقاره‌ها شده‌اند.

برای مثال، در زمانی بین 2/1 و 1 میلیارد سال پیش یک فوران کیمبرلیت در محل گسستگی ابرقاره «ننا» (Nuna)رخ داد. جریان فورانی دیگر 600 تا 500 میلیون سال پیش اتفاق افتاد که با انفصال ابرقاره رودینیا هم‌زمان بود و به دنبال آن زمین یک خروج کیمبرلیت دیگر را در بازه زمانی 400 تا 350 میلیون سال پیش تجربه کرد.

اما پربارترین دوره که با فوران 5/62 درصد از مجموع کیمبرلیت‌های کشف شده انطباق زمانی دارد به 250 تا 50 میلیون سال پیش بر می‌گردد. این بازه زمانی با تقسیم ابرقاره پانگه‌ها تقارن تاریخی دارد.

برخی از دانشمندان معتقدند که چرخه‌های جدایی ابرقاره‌ها لازمه فوران کیمبرلیت هستند. گسستگی و تجزیه این ابرقاره‌ها نقشی اساسی در خروج الماس از ژرفای زمین ایفا می‌کند. این نیروهای کششی هستند که صعود بسته‌های کوچک ماگما از عمق به سطح زمین را امکان‌پذیر می‌کنند.

جریان‌های کیمبرلیت در قاعده قاره‌ها تشکیل می‌شوند و چون سرعت صعودشان زیاد است، الماس‌هایی را که در عمق بیشتر شکل گرفته‌اند را می‌ربایند و از درون کانال‌های لوله‌ای خود آن‌هارا با شتاب به سطح می‌آورند.

پرسش این است که این رویداد چگونه اتفاق می‌افتد. برای ظهور کیمبرلیت به سطح دو عامل مهم باید وجود داشته‌باشند: سنگی که در عمق ذوب شده و غنی از سیالات است و یک از هم گسستگی قاره‌ای که موجب بالا آمدن و خروج این ماده مذاب به سطح می‌شود.

کسی نمی‌داند چه عاملی باعث ذوب کیمبرلیت می‌شود اما ماهیت شیمیایی مواد مذاب کیمبرلیتی بسیار متفاوت از سنگ گوشته‌ای است که از آن نشأت می‌گیرد. کیمبرلیت همچنین منشأ مواد فراری مثل آب و کربن دی‌اکسید است. همین مواد دلیل شناور بودن و سرعت بالای جریان‌های کیمبرلیت هستند که با سرعت 134 کیلومتر بر ساعت صعود می‌کنند. در مقایسه با آن‌ها سرعت خروج ماگما از آتشفشان‌ها در جایی مثل هاوایی حداکثر حدود 7/21 کیلومتر بر ساعت است.

یک مدل‌سازی رایانه‌ای که در سال 2023 انجام شد نشان داد چگونه جریان‌های کیمبرلیت قلب قاره‌ها را می‌شکافند. طبق این مطالعه، فرایند شکاف خوردن که در آن پوسته قاره‌ای کشیده شده و گسسته می‌شود در این رفتار جریان کیمبرلیت ایفاگر نقشی کلیدی است. در اثر کشیده شدن پوسته، قله‌ها و دره‌هایی هم در سطح و هم در شالوده قاره به وجود می‌آیند.

این لبه‌های دندانه‌دار راه صعود را برای مواد گرم و مایع گوشته باز می‌کنند سپس سرد می‌شوند و فرو می‌ریزند و موجب شکل‌گیری حرکات گرداب مانند می‌شوند. در اثر این جریان‌های چرخشی موادی که در قاعده قاره‌ها هستند با هم ترکیب می‌شوند. حاصل آن کیمبرلیت ‌های شناور و پر از کف هستند که به بالا پرتاب می‌شوند و هرچه الماس در سر راه خود می‌بینند به سطح زمین می‌آورند.

این فرایند درست در جایی رخ می‌دهد که قاره جدا می‌شود اما طبق مدل‌سازی رایانه‌ای، این نواحی دندانه‌دار که دارای حرکات چرخشی هستند، مناطق اطراف پوسته پایا یا کراتون را ناپایدار کرده و همان پویایی را درون قاره ایجاد می‌کنند. نتیجه، الگویی از فوران‌های کیمبرلیت است که در نزدیکی محل شکاف شروع می‌شوند و به‌تدریج به‌سوی مناطق پایدار پوسته حرکت می‌کنند. این پیشروی آهسته توضیحی است برای این‌که چرا جهش‌های بالارونده جریان‌های کیمبرلیت فقط اندک زمانی پس از یک انفصال بزرگ قاره‌ای به اوج خود می‌رسند.

مواد کیمبرلیتی در قاعده قاره‌ها شایع هستند. ممکن است مقدار این مواد مذاب طی جدایی قاره‌ها از ابرقاره عظیم پانگه ها قابل توجه بوده باشد چون گوشته که پس از سفت شدن سیاره زمین به‌تدریج سرد شده است حدود 250 میلیون سال پیش به دمایی رسید که در آن مواد مذاب کیمبرلیتی بتوانند به میزان قابل‌توجه تشکیل شوند.

قبل از 250 میلیون سال پیش، سنگ‌های این ناحیه ممکن است بیش‌ازحد داغ بوده‌باشند و ازاین‌رو ترکیب مواد مذاب و مواد فرار که کیمبرلیت را تشکیل می‌دهند وجود نداشت تا موجب خاصیت فورانی کیمبرلیت شود. شاید به همین دلیل قدمت بیشتر معادن الماس کیمبرلیت به زمان تکه‌تکه شدن پانگه‌ها برمی‌گردد.

گزارش خطا
ارسال نظر
captcha
نظرسنجی
کدام سریال نوروزی تلویزیون را تماشا کردید؟
آخرین مطالب