نوافير الماس تندلع من باطن الأرض لتكشف عن تاريخها| ما القصة؟

يبدو أن الماس يصل إلى سطح الأرض في ثوران بركاني هائل عندما تتفكك القارات العظمى، ويتشكل عندما تتجمع القارات معًا.

ففي دراسة نشرت في أكتوبر 2023 في مجلة Nature، درس تيمرمان الماس من البرازيل وغينيا الذي تشكل على عمق يتراوح بين 186 و434 ميلا (300 إلى 700 كيلومتر). 

650 مليون سنة

ومن خلال تأريخ شوائب السوائل داخل الماس، قدر تيمرمان وزملاؤه أن الماس تشكل منذ حوالي 650 مليون سنة، عندما كانت القارة العملاقة جوندوانا تتشكل. 

وقال تيمرمان: من المحتمل أن يكون الألماس قد تمسك بقاعدة القارة وبقي هناك لآلاف السنين حتى تفككت جوندوانا خلال العصر الطباشيري وأخرجها الكمبرلايت إلى السطح وفقًا لموقع Live Science.

وقال تيمرمان إن المهم في هذه الماسات فائقة العمق هو أنها ساعدت في تفسير كيفية نمو القارات. فيتم بناء القارات العظمى عندما تندفع القشرة المحيطية تحت القشرة القارية. 

هذه العملية، التي تسمى الاندساس، تعمل على تقريب قارتين على الجانبين المتقابلين من المحيط إلى بعضهما البعض. ويؤدي هذا الاندساس نفسه إلى وصول الكربون إلى الأعماق، حيث يمكن ضغطه وتحويله إلى ألماس.

وأوضح تيمرمان أنه في أسفل الوشاح، يمكن أن تصبح أجزاء من هذه الصفائح المنغمسة طافية وتعود للأعلى حاملة معها ألماسًا فائق العمق.

وقد تلتصق هذه المادة بقواعد القارات لآلاف السنين، مما يساعدها على النمو من الأسفل. وقد يفسر ذلك أيضًا كيف يهبط الماس فائق العمق في مكان يمكن أن يلتقطه فيه الكمبرلايت.

وقد يخبرنا الماس القديم أيضًا عن معالم أخرى في تاريخ الأرض الفوضوي. وقال أولييروك إن بعض الألماس يتكون من الكربون الذي تم دمجه في الأرض عند تكوينها، في حين يتكون البعض الآخر من الكربون من الحياة القديمة، والذي تم سحبه إلى الأسفل مع ألواح القشرة المندسة. 

ومن الممكن معرفة العملية التي شكلت الماس من خلال تحليل التركيب الجزيئي للكربون داخل شوائب الماس. وبالتالي، يمكن لهذه الشوائب أن تحمل أسرارًا حول الأعداد الضبابية في تاريخ الأرض، مثل متى بدأ الاندساس على نطاق واسع أو عندما أصبحت الحياة في المحيطات سائدة.

منجم كيمبرلي

في شفق العصر الطباشيري، قبل 86 مليون سنة، عادت الحياة إلى شق بركاني فيما يعرف الآن بجنوب إفريقيا. 

تحت السطح، انطلقت الصهارة من مئات الأميال إلى الأعلى بنفس سرعة سيارة على الطريق السريع - إذا كانت تلك السيارة تنطلق عبر الصخور الصلبة - فتمضغ الصخور والمعادن وتحملها نحو السطح في انهيار جليدي عكسي.

في عام 1869، أدى اكتشاف أحد الرعاة لصخرة ضخمة لامعة عبارة عن ألماسة على ضفة نهر قريبة ستُعرف في النهاية باسم نجمة أفريقيا، وهو ما سيصبح فيما بعد منجم كيمبرلي، أكبر مركز اندفاع للألماس في جنوب إفريقيا.

وبفضل منجم كيمبرلي، الذي يُطلق عليه غالبًا "الحفرة الكبيرة"، تُعرف الآن التكوينات التي يوجد بها الماس باسم الكمبرلايت. وتنتشر هذه التشكيلات في جميع أنحاء العالم، من أوكرانيا إلى سيبيريا إلى غرب أستراليا، لكنها صغيرة ونادرة نسبيًا.

وينشأ الألماس من أسفل قواعد القارات على حدود الوشاح الحراري الساخن. وقد ينشأ بعضه بشكل أعمق، عند الانتقال بين الوشاح العلوي والسفلي.

وعلى هذا النحو، تستغل هذه الصهارة الصخور العميقة والقديمة جدًا، وتتفاعل مع العمليات الأخرى التي تحدث فقط في أعماق الأرض، لتكوين الماس.

تتطلب بلورة الكربون العادي لتتحول إلى ألماس صلب ولامع ضغطًا كبيرًا، لذلك تتشكل هذه الأحجار الكريمة على عمق 93 ميلًا (150 كيلومترًا) على الأقل، في أعمق طبقات الغلاف الصخري، وهو المصطلح العلمي للقشرة والوشاح العلوي الصلب نسبيًا. 

ويتشكل بعضها، المعروف باسم الماس تحت الغلاف الصخري، على عمق أكبر يصل إلى حوالي 435 ميلاً (700 كم). يلتقط الكمبرليت - في رحلاتهم البركانية إلى السطح - الماس ويسحبه إلى القشرة العليا سالمًا نسبيًا، بل ويحتوي في بعض الأحيان على جيوب من السوائل من الوشاح نفسه.

خروج الماس والكمبرلايت من باطن الأرض يكشف عن تاريخ القارة العظمى

وقالت سوزيت تيمرمان، عالمة الجيولوجيا بجامعة برن في سويسرا والتي تدرس الألماس: " أن الماس والكمبرلايت معًا يمكن أن يخبرونا عن دورة الحياة في أوقات القارة العظمى".

وقال هوغو أولييروك، زميل باحث في جامعة كيرتن في أستراليا: «إن تفكك القارات يعد أمرًا أساسيًا للحصول على هذا الماس من هذه الأعماق العميقة»، وفقًا لموقع Live Science.

وقام أولييروك وفريقه مؤخرًا بتحليل أعمار الماسات الوردية غير العادية من تكوين في غرب أستراليا، ووجدوا أنه من المحتمل أنها ظهرت على السطح منذ حوالي 1.3 مليار سنة، خلال فترة تفكك نونا. وقال أولييروك إن الاكتشاف الجديد يربط الماس بتمدد القشرة القارية.

وفي أغسطس 2023 استخدمت دراسة أجريت النمذجة الحاسوبية لمعرفة كيف يمكن لأحجار الكمبرلايت أن تنفجر عبر القلوب السميكة للقارات.

ووجد الباحثون أن عملية التصدع، التي تتفكك فيها القشرة القارية، كانت أساسية. حيث يؤدي التمدد إلى إنشاء قمم ووديان على سطح القارة وقاعدتها. 

في القاعدة، تسمح هذه الحواف الخشنة لمواد الوشاح الدافئة بالارتفاع، ثم تبرد وتهبط، مما يؤدي إلى حدوث دوامات. وتمزج هذه الدوامات المواد من قاعدة القارات، لتشكل الكمبرلايت الرغوي المزدهر، والذي يمكن بعد ذلك أن ينطلق نحو السطح، حاملاً أي ماس قد يصادفه في طريقه للأعلى.