
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

32 удивительных подарка за последние 20 лет: ученые пытаются понять, за что косатки «балуют» людей
Природная доброта? Любопытство? Желание выйти на контакт?...

Ученые и режиссеры все время обманывали нас насчет динозавров
Оказалось, древние ящеры бегали в четыре раза медленнее, чем считалось....

Уникальная находка в Нидерландах: археологи обнаружили римский лагерь далеко за пределами Империи
Как лидар и искусственный интеллект нашли объект-«невидимку» II века....

«Вертолетная» конструкция да Винчи может сделать беспилотники тише, быстрее и даже дешевле
Ученые поражены, насколько разработка Леонардо опередила время....

Историки задались вопросом, как же пах Древний Рим
Боимся, ответ вам может очень не понравиться....

Ученые хотят создать хранилище микробов, чтобы те… не вымерли
Звучит кошмарно, но на самом деле от этого зависит судьба всего человечества....

Череп ребенка-«пришельца» из Аргентины оказался вполне земным
Эксперты рассказали в подробностях, как могла появиться «инопланетная» форма головы....