Dviejų Pietų Afrikoje rastų deimantų sudėtyje aptiktos medžiagos suteikia unikalią galimybę pažvelgti į Žemės mantijos cheminius procesus. Šie deimantai, susiformavę giliai plastinėje Žemės mantijoje, turi inkliuzų iš medžiagų, kurios susidaro visiškai priešinguose cheminiuose režimuose – derinys, kurį mokslininkai iki šiol laikė „beveik neįmanomu“. Šis atradimas atveria naujų perspektyvų aiškinantis mantijos sudėtį, deimantų formavimąsi ir Žemės gelmių dinamiką, kartu kurstydamas smalsumą apie mūsų planetos paslaptis.
Deimantų inkliuzai – langas į Žemės gelmes
Deimantai – it natūralios laiko kapsulės, saugančios inkliuzus – smulkius aplinkinių uolienų grūdelius, patekusius į kristalą jam susidarant. Šie inkliuzai – neįkainojamas informacijos šaltinis, nes atskleidžia Žemės mantijos sąlygas. Dviejuose naujuose mėginiuose aptikti inkliuzai, kuriuose kartu yra deguonies gausių karbonatinių mineralų (oksiduota būsena) ir deguonies stokojančių nikelio lydinių (redukuota būsena). Cheminiais terminais tai – priešingos būsenos, kurios paprastai kartu neaptinkamos, nes oksiduotos ir redukuotos medžiagos tarpusavyje greitai reaguoja – panašiai kaip rūgštis ir šarmas sudaro vandenį ir druską.
Pamėginkite taip: įsivaizduokite deimantus kaip geologinius archyvus – kokias paslaptis jie galėtų savyje nešiotis?
Proveržis suprantant deimantų formavimąsi
Pakartotinai išanalizavę deimantus, mokslininkai pastebėjo, kad inkliuzai užfiksuoja „akimirkos kadrą“ reakcijos, lėmusios šių akmenų susidarymą. Pirmą kartą patvirtinta, kad deimantai gali formuotis sąveikaujant karbonatiniams mineralams ir redukuotiems metalams mantijoje. Šie mėginiai išskirtiniai tuo, kad natūraliame deimante „pagavo“ reakcijos tarpinius etapus – reiškinį, iki šiol neregėtą. Atradimas ne tik atskleidžia, kaip gimsta deimantai, bet ir meta iššūkį nusistovėjusioms nuostatoms apie Žemės mantijos chemiją.
Įsikvėpkite: pagalvokite, kaip menkučiai deimantų inkliuzai gali atverti duris Žemės gelmių tyrinėjimams!
Ką šis radinys pasako apie Žemės mantiją?
Tai reikšminga, nes padeda geriau suprasti mantijos sudėtį ir joje vykstančius cheminius procesus. Kuo giliau leidžiamės į Žemės vidų, tuo labiau vyrauja redukuotos uolienos ir mineralai – tiesiog todėl, kad laisvo deguonies ten vis mažiau. Tiesioginių šio perėjimo įrodymų iki šiol trūko. Deimantai, kilę iš 280–470 km gylio, pateikia apčiuopiamą įrodymą teoriniams skaičiavimams, aprašantiems, kaip sąlygos gilėjant kinta nuo oksiduotų prie redukuotų.
Viena esminių išvadų – oksiduoto lydalo gali būti ir didesniuose gyliuose, nei manyta. Kimberlitai – vulkaninės uolienos, atnešančios deimantus į paviršių – yra oksiduoti, todėl manyta, kad jie negali formuotis giliau nei ~300 km. Tačiau šis radinys rodo, kad oksiduotų uolienų esama dar giliau, vadinasi, ir kimberlitai gali susidaryti didesniuose gyliuose, nei buvo spėta.
Pabandykite taip: kitą kartą pamatę deimantą, pagalvokite, kokias istorijas jis atsinešė iš Žemės gelmių.
Kaip formuojasi deimantai?
Deimantų formavimosi reakcijos tikriausiai vyksta tuomet, kai karbonatais prisotinti skysčiai leidžiasi kartu su subdukuojančiomis tektoninėmis plokštėmis. Taip didelio deguonies kiekio mineralai susiduria su mantijos metaliniais lydiniais, sukurdami sąlygas deimantų kristalizacijai. Šis procesas ne tik paaiškina deimantų kilmę, bet ir nušviečia mantijos cheminę dinamiką, kur susitinka oksiduotos ir redukuotos medžiagos.
Mažas iššūkis: pasidomėkite, kaip tektoninės plokštės veikia Žemės geologinius procesus – gal atrasite dar daugiau sąsajų su deimantų kilme!
Kodėl šis atradimas svarbus?
Radinys gilina mūsų supratimą apie mantijos chemiją ir dinamiką, kvestionuoja ankstesnes nuostatas dėl oksiduotų ir redukuotų medžiagų pasiskirstymo bei pabrėžia deimantų reikšmę kaip mokslinių tyrimų įrankių. Deimantai – ne vien gražūs papuošalai; tai ir langai į planetos gelmes, teikiantys tiesioginės informacijos apie Žemės istoriją ir procesus.
Papildomų idėjų smalsiems
- Tyrinėkite inkliuzus: deimantų inkliuzai – geologinės laiko kapsulės; pasiskaitykite daugiau apie jų analizę.
- Sekite naujienas: geologiniai atradimai nuolat keičia mūsų supratimą – domėkitės naujais tyrimais.
- Mokykitės geologijos: susipažinkite su mantijos sandara ir jos vaidmeniu deimantų formavimuisi.
- Bendraukite su ekspertais: jei traukia geologija, užduokite klausimų tyrėjams arba apsilankykite mokslo renginiuose.
Deimantai – mokslo tarnyboje
Šie Pietų Afrikos deimantai rodo, kad „beveik neįmanoma“ Žemės mantijoje vis dėlto įmanoma. Jų inkliuzai suteikia išskirtinę progą tyrinėti mūsų planetos gelmes ir deimantų formavimosi mechanizmus. Išlaikykite smalsumą – deimantai dar gali atskleisti ne vieną Žemės paslaptį. Ką manote apie šį atradimą? Pasidalinkite įžvalgomis komentaruose arba šiandien pat pasinerkite giliau į mantijos paslaptis!
