Древние сверхглубокие алмазы из Бразилии и Западной Африки, которые образовались под суперконтинентом Гондвана между 650 и 450 миллионами лет назад, позволяют по-новому взглянуть на формирование, стабильность и движение суперконтинента. Благодаря исследованиям международной группы, алмазы служат надежным свидетельством циклов суперконтинента Земли. Их анализ выявил ранее неизвестные геологические процессы и продемонстрировал важную роль, которую алмазы сыграли в развитии таких суперконтинентов, как Гондвана.
Сверхглубокие алмазы, образовавшиеся 650–450 миллионов лет назад, показывают, как развивались и перемещались континенты. Анализ древних сверхглубоких алмазов, обнаруженных на рудниках в Бразилии и Западной Африке, раскрывает ранее неизвестные механизмы эволюции и движения континентов на ранней стадии эволюции сложной жизни на Земле. Алмазы, которые образовались у основания суперконтинента Гондвана между 650 и 450 миллионами лет назад, были проанализированы международной группой экспертов и показывают, как такие суперконтиненты, как Гондвана, формировались, стабилизировались и перемещались вокруг Земли.
Доктор Карен Смит из Школы геонаук Уиттса, принимавшая участие в исследовании, сказала: «Сверхглубокие алмазы чрезвычайно редки, и теперь мы знаем, что они могут многое рассказать нам обо всем процессе формирования континентов. «Датируя эти алмазы, мы надеемся понять, как сформировались первые континенты. "
Алмазы образовались миллионы и миллиарды лет назад и могут освещать самые темные и древние части мантии Земли. Континенты дрейфуют по поверхности Земли, создавая и разрушая «суперконтиненты». Эти миграции известны под общим названием «суперконтинентальные циклы», а алмазы — один из немногих минералов, которые сохранились достаточно долго, чтобы зафиксировать эти древние циклы создания и разрушения.
Суперконтиненты могут концентрировать субдукцию глубоководных плит – движущую силу тектоники плит – в очень специфических областях. Такие глубокие геологические процессы, особенно в прошлом, было трудно изучать напрямую, поскольку океаническая кора молода, а континентальная кора дает лишь ограниченное представление о глубинных разработках Земли. Древние алмазы открывают окно в механизмы глубокой тектоники плит и их связь с циклами суперконтинента.
Исследовательская группа под руководством доктора Сюзетт Тиммерман из Бернского университета в Швейцарии определила возраст алмазов, образовавшихся на глубине от 300 до 700 километров на дне Гондваны, датируя крошечные силикатные и сульфидные включения внутри алмазов. Целью исследования было проследить, как материал добавлялся к килю суперконтинента. В процессе команда обнаружила ранее неизвестный геологический процесс. Исследование было недавно опубликовано в журнале Nature.
«Геохимический анализ и датировка алмазных включений в сочетании с существующими моделями смещения тектоники континентальных плит показывают, что алмазы образовались глубоко под Гондваной, когда суперконтинент Гондвана покрывал Антарктиду 650–450 миллионов лет назад», — сказал Смит.
Во время образования алмаза вмещающая его порода становится плавучей, перенося субдуцированный мантийный материал вместе с алмазом в мантию. Эти материалы были добавлены к основе корней Гондваны, по сути «врастающей» в суперконтинент.
Около 120 миллионов лет назад Гондвана начала распадаться, образуя современные океаны, такие как Атлантический океан. Алмазы были вынесены на поверхность Земли в результате сильных извержений вулканов 90 миллионов лет назад, неся с собой крошечные включения во вмещающей породе.
Эти нынешние извержения расположены на континентальных фрагментах Бразилии и Западной Африки, двух основных компонентах Гондваны. Следовательно, алмазы, должно быть, мигрировали с разных частей бывшего суперконтинента, поскольку они растеклись и «прилипли» к своим основаниям.
«Эта сложная история алмазов показывает, что они плавно мигрировали как в продольном, так и в поперечном направлении внутри Земли, начиная с формирования суперконтинентов и на более поздних этапах их эволюции. Аккреция относительно молодого материала у корней континентов утолщала эти древние континентальные фрагменты и спаивала их вместе, предлагая потенциально новую модель роста континентов».
Смит провел изотопный анализ сульфидных включений в Научном институте Карнеги. В настоящее время она работает в Университете Витватерсранда, где является частью команды, которая разрабатывает новые изотопные лаборатории и методы, которые в конечном итоге позволят проводить анализ включений алмазов в Университете Витватерсранда.
Смит сказал: «В 2022 году мы установили необходимое оборудование и прилагаем все усилия, чтобы объединить высокоспециализированные навыки и оборудование, чтобы мы могли проводить в Южной Африке работу по исследованию алмазов, которую раньше можно было проводить только за рубежом. Нам нужен этот тип исследований, чтобы понять, как континенты развивались и двигались. Без континентов не существует жизни. Это исследование дает нам представление о том, как формировались континенты, как они развивались и что отличает нашу планету Земля от других планет».