
Гигантские «столбы тепла» подняли алмазы из глубин Земли
Большинство алмазов образуется глубоко в недрах и выносится близко к поверхности в результате небольших, но мощных вулканических извержений так называемой кимберлитовой породы. Моделирование с помощью суперкомпьютеров показало, что эти извержения подпитываются гигантскими «столбами тепла», которые поднимаются с глубины 2900 километров, прямо над ядром нашей планеты. Сообщение об открытии опубликовали в журнале Nature Geoscience («Наука о природе и геофизике»).
Кимберлитовые извержения оставляют после себя характерную глубокую «трубку» в форме моркови из кимберлитовой породы, которая часто содержит алмазы. По всему миру уже обнаружили сотни таких извержений, произошедших за последние 200 миллионов лет. Большинство из них нашли в Канаде (178 извержений), Южной Африке (158), Анголе (71) и Бразилии (70).
Между твёрдой земной корой и расплавленным ядром проходит мантия, толстый слой вязкой горячей породы. На протяжении десятилетий геофизики использовали компьютеры для изучения того, как мантия медленно течёт на протяжении длительных периодов времени.
В 1980-х одно из исследований показало, что извержения кимберлитов могут быть связаны с небольшими термальными шлейфами в мантии. Под медленно движущимися континентами восходящие горячие струи движутся вверх благодаря свой более высокой плавучести. Ещё в 1970-х годах возникло утверждение, что эти шлейфы могут исходить от границы между мантией и ядром, на глубине 2900 км.
Затем, в 2010 году, геологи предположили, что извержения кимберлита можно объяснить термальными шлейфами, поднимающимися с краёв двух глубоких горячих зон, расположенных под Африкой и Тихим океаном. В 2022-м году появились данные, что эти пятна более подвижны, чем учёные предполагали ранее.
Однако оставалось не вполне понятно, какая активность глубоко в мантии приводила к извержениям кимберлитов. Геологи предположили, что за извержения могут быть ответственны мантийные шлейфы. Однако всё ещё оставался большой вопрос: как тепло продвигалось из недр планеты к кимберлитам? Чтобы ответить на него, исследователи в Канберре, Австралия, использовали суперкомпьютеры для создания трёхмерных геодинамических моделей мантии Земли. Модели учитывали движение континентов на поверхности и в мантии за последний миллиард лет.
Так учёные вычислили движение тепла вверх от ядра и обнаружили, что широкие мантийные подъёмы, или «столбы тепла», соединяют очень глубокие слои Земли с поверхностью. Моделирование показало, что эти столбы обеспечивают нагрев под кимберлитами, и это явление объясняет большинство кимберлитовых извержений за последние 200 миллионов лет.
Компьютерная модель успешно зафиксировала извержения кимберлитов в Африке, Бразилии, России и частично в Соединённых Штатах и Канаде. Также компьютеры предположили, что ранее не обнаруженные извержения кимберлитов произошли в Восточной Антарктиде и Западной Австралии.
К центру столбов мантийные шлейфы поднимаются намного быстрее и переносят плотный материал через мантию, что может объяснить химические различия между кимберлитами на разных континентах.
Однако компьютерные модели не объяснили происхождение некоторых кимберлитов в Канаде, признал автор исследования Омер Бодур. Есть предположение, что такие породы могут быть связаны с другим геологическим процессом — субдукцией плит, когда одни блоки земной коры погружались под другие.
Кимберлитовые извержения оставляют после себя характерную глубокую «трубку» в форме моркови из кимберлитовой породы, которая часто содержит алмазы. По всему миру уже обнаружили сотни таких извержений, произошедших за последние 200 миллионов лет. Большинство из них нашли в Канаде (178 извержений), Южной Африке (158), Анголе (71) и Бразилии (70).
Между твёрдой земной корой и расплавленным ядром проходит мантия, толстый слой вязкой горячей породы. На протяжении десятилетий геофизики использовали компьютеры для изучения того, как мантия медленно течёт на протяжении длительных периодов времени.
В 1980-х одно из исследований показало, что извержения кимберлитов могут быть связаны с небольшими термальными шлейфами в мантии. Под медленно движущимися континентами восходящие горячие струи движутся вверх благодаря свой более высокой плавучести. Ещё в 1970-х годах возникло утверждение, что эти шлейфы могут исходить от границы между мантией и ядром, на глубине 2900 км.
Затем, в 2010 году, геологи предположили, что извержения кимберлита можно объяснить термальными шлейфами, поднимающимися с краёв двух глубоких горячих зон, расположенных под Африкой и Тихим океаном. В 2022-м году появились данные, что эти пятна более подвижны, чем учёные предполагали ранее.
Однако оставалось не вполне понятно, какая активность глубоко в мантии приводила к извержениям кимберлитов. Геологи предположили, что за извержения могут быть ответственны мантийные шлейфы. Однако всё ещё оставался большой вопрос: как тепло продвигалось из недр планеты к кимберлитам? Чтобы ответить на него, исследователи в Канберре, Австралия, использовали суперкомпьютеры для создания трёхмерных геодинамических моделей мантии Земли. Модели учитывали движение континентов на поверхности и в мантии за последний миллиард лет.
Так учёные вычислили движение тепла вверх от ядра и обнаружили, что широкие мантийные подъёмы, или «столбы тепла», соединяют очень глубокие слои Земли с поверхностью. Моделирование показало, что эти столбы обеспечивают нагрев под кимберлитами, и это явление объясняет большинство кимберлитовых извержений за последние 200 миллионов лет.
Компьютерная модель успешно зафиксировала извержения кимберлитов в Африке, Бразилии, России и частично в Соединённых Штатах и Канаде. Также компьютеры предположили, что ранее не обнаруженные извержения кимберлитов произошли в Восточной Антарктиде и Западной Австралии.
К центру столбов мантийные шлейфы поднимаются намного быстрее и переносят плотный материал через мантию, что может объяснить химические различия между кимберлитами на разных континентах.
Однако компьютерные модели не объяснили происхождение некоторых кимберлитов в Канаде, признал автор исследования Омер Бодур. Есть предположение, что такие породы могут быть связаны с другим геологическим процессом — субдукцией плит, когда одни блоки земной коры погружались под другие.
- Дмитрий Ладыгин
- youtu.be/GR6uGzxuT2o
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас

Планшет, пролежавший в Темзе пять лет, помог раскрыть серию запутанных преступлений
Эксперты говорят: даже вода не смогла стереть цифровые следы....

Учёные говорят, что обнаружили огромный тайный город под египетскими пирамидами
Проверять пока не разрешили....

«Инопланетяне» на Земле? Древние 8-метровые «грибы» оказались совершенно неизвестной формой жизни
Вот уже 180 лет подряд живые «башни» ставят в тупик всю науку....

«Шерстистый дьявол» обнаружен в пустыне, на границе Мексики и США
Ученые говорят: такой уникальной находки не было последние полвека....

Похоже, что проблема космического мусора в скором времени будет решена раз и навсегда
Новая технология не только очистит космос, но и поможет спутникам работать втрое дольше....

Американские спецслужбы скрывают правду о самой древней из библейских реликвий?
Экстрасенс ЦРУ предупредил: Ковчег Завета убьет каждого, кто к нему прикоснется....

Почему мы не помним себя младенцами? Новое исследование дало ответы
Возможно, помним, но «ларчик» заперт....

Археологи ликуют: в Испании нашли рисунки, которые старше человечества!
200 000-летняя находка заставит пересмотреть учебники....

Астрофизики рассказали, почему Вселенная замедляется вопреки предсказаниям Эйнштейна
Если открытие DESI и ослабление темной энергии подтвердится, учебники придется переписать....

Ученые поражены: мыши, как спасатели, оживляют своих сородичей, попавших в беду
Открытие, от которого дрогнет даже самое черствое сердце....

Кислород устарел! Ученые нашли новый ключ к внеземной жизни
Гицеанические миры могут стать новой надеждой астрофизиков....

На 100 000 лет раньше людей: ученые рассказали, кто устроил первые похороны на планете
Загадочные карлики Homo naledi, чей мозг был размером с апельсин, оказались не глупее нас с вами....

Секретная мутация гена: оказалось, ее имеют все обитатели Марианской впадины
Поразительное открытие китайских ученых может изменить всю теорию эволюции....

10 лет за 48 часов: ИИ полностью переиграл ученых в поисках секрета супербактерий
Однако эксперты предупреждают: нейросети не только ускоряют науку, они запросто могут столкнуть нас в пропасть....

Ученый рассказал, как использовались загадочные артефакты из гробницы Тутанхамона
Это было как в фильме «Мумия»: «Фараон должен воскреснуть!»...

Гигантский айсберг скрывал древнюю живую экосистему
Губки и кораллы благоденствуют на обнажившемся морском дне в месте, ранее недоступном взгляду....