超大陸の分裂とともにダイヤモンドの噴水が噴出

研究者らは、大規模な爆発的な火山噴火によってダイヤモンドが地表の深部から噴出するパターンを発見した。

超大陸の分裂は爆発的な噴火を引き起こし、ダイヤモンドの噴水を地表まで噴出させる可能性があります。

ダイヤモンドは地殻の深部、約 93 マイル (150 キロメートル) 地下で形成されます。 それらはキンバーライトと呼ばれる噴火で急速に地表に引き上げられます。 これらのキンバーライトは時速11～83マイル（時速18～133キロ）で移動し、一部の噴火ではベスビオ山のようなガスと塵の爆発が引き起こされた可能性があるとサウサンプトン大学の地球・気候科学教授トーマス・ガーノン氏は述べた。イギリスの。

ガーノン氏によると、超大陸パンゲアの分裂時など、構造プレートが大きく再配置されている時期にキンバーライトが最も頻繁に発生することに研究者らは気づいたという。 しかし、奇妙なことに、キンバーライトは分裂の端ではなく、大陸の中央で噴火することがよくあります。そして、この内部の地殻は厚く、丈夫で、破壊するのが困難です。

「ダイヤモンドは何億年、あるいは何十億年もの間、大陸の根元に眠っていた」とガーノン氏は語った。 「これらの噴火自体は非常に強力で、本当に爆発的なものであるため、それらを突然引き起こす何らかの刺激があるに違いありません。」

ジャーノンと彼の同僚は、キンバーライトの年代とその時に発生したプレートの断片化の程度との間の相関関係を探すことから始めました。 研究者らは、過去5億年にわたってプレートが剥がれ始め、2200万年から3000万年後にキンバーライトの噴火がピークに達するパターンがあることを発見した。 (このパターンは過去 10 億年にわたって同様に維持されましたが、地質周期をはるかに遡って追跡することの難しさを考慮すると、より不確実性が増しました。)

たとえば、研究者らは、約1億8000万年前に南部超大陸ゴンドワナが分裂してから約2500万年後、現在のアフリカと南アメリカでキンバーライトの噴火が活発化し始めたことを発見した。 現在の北米でも、約 2 億 5,000 万年前にパンゲアが分裂し始めた後、キンバーライトの急増が見られました。 興味深いことに、これらのキンバーライトの噴火は亀裂の端で始まり、その後陸塊の中心に向かって着実に進んでいるように見えました。

何がこれらのパターンを引き起こしているのかを解明するために、研究者らは深層地殻と上部マントルの複数のコンピューターモデルを使用した。 彼らは、構造プレートが引き離されると、大陸の地殻の底部が薄くなるのと同じように、上部の地殻が伸びて谷を形成することを発見した。 熱い岩石が上昇し、この破壊された境界と接触し、冷えて再び沈み、局所的な循環領域を形成します。

これらの不安定な領域は隣接する領域の不安定を引き起こし、大陸の中心に向かって数千マイルも徐々に移動する可能性があります。 この発見は、地溝帯付近で始まり大陸内部に移動するキンバーライトの噴火で見られる実際のパターンと一致すると、研究者らは7月26日付けでネイチャー誌に報告した。

しかし、これらの不安定性はどのようにして地殻深部から爆発的な噴火を引き起こすのでしょうか? ガーノン氏は、すべては適切な材料を混合することにあると語った。 この不安定さは、上部マントルと下部地殻の岩石が互いに流れ合うのに十分です。

これにより、ダイヤモンドを含む多くの主要なキンバーライト鉱物とともに、その中に閉じ込められた大量の水と二酸化炭素を含む岩石がかき混ぜられます。 ジャーノン氏によると、その結果はシャンパンのボトルを振るようなもので、大量の爆発力と浮力を伴う噴火で地表に押し上げられるという。

この発見は、未発見のダイヤモンド鉱床の探索に役立つ可能性があるとガーノン氏は述べた。 また、超大陸の分裂後、ほぼ安定しているはずの地域で、時折他の種類の火山噴火が発生する理由を説明するのにも役立つかもしれない。

「これは基本的で高度に組織化された物理的プロセスです。したがって、おそらくキンバーライトだけがそれに反応しているのではなく、地球システムのプロセス全体が同様にこれに反応している可能性があります。」とガーノン氏は述べた。