Gyémánt ‒ a geológia pezsgősdugója

A kutatók régóta tisztában vannak azzal, hogy a gyémánt útja a föld mélyéből a felszínig nagyon gyors kell, hogy legyen, hiszen a kéregbeli körülmények között nemhogy napok, de órák alatt elégnének a kövek.

Gyémánt ‒ a geológia pezsgősdugója

A kutatók régóta tisztában vannak azzal, hogy a gyémánt útja a föld mélyéből a felszínig nagyon gyors kell, hogy legyen, hiszen a kéregbeli körülmények között nemhogy napok, de órák alatt elégnének a kövek. Egy új kísérlet ennek a gyors felszínre törésnek a kémiai hátterét igyekszik feltárni. Úgy tűnik, hogy a megolvadt kőzetekből felszabaduló nagy mennyiségű széndioxid „segíti” felszínre a gyémántokat.

A gyémántok többsége a kimberlit nevű, széndioxidban gazdag magmás kőzetbe van ágyazódva. A kőzet a dél-afrikai gyémántlelőhelyről, Kimberley-ről kapta nevét. Mivel a kimberlit nagyon nehéz, makrokristályos szerkezetű, a belé oldott illékony anyagoknak (víz, széndioxid) kulcsszerepük van a kimberlit-kitörésekben. Ennek pontos mechanizmusa azonban ismeretlen volt: a kutatók sokáig nem értették, hogyan segítik ezek az anyagok a kimberlit megindulását a köpenyből, amikor az ottani nyomásviszonyok mellett a gázok normál esetben az olvadt kőzetbe vannak zárva, ahogy a szénsavas üdítőben vagy a pezsgőben oldott széndioxid.

Kelly Russel, a kanadai Univerity of British Columbia vulkanológusa kollégái segítségével ennek a rejtélynek járt utána, eredményeiket pedig a Nature folyóiratban publikálták. Laborkörülmények között végzett kísérleteik során kiderült, hogy a karbonátokban gazdag magmában a széndioxid nagyon jól oldódik, ellenben ha az olvadt kőzet szilícium-dioxidban, vagyis kovában gazdag, akkor nyomásviszonyoktól függetlenül csak a széndioxid negyede-harmada képes oldódni. A kísérletek kezdetén a kutatócsoport egy sószóróból kovában gazdag ortopiroxént szórt a magas karbonát-tartalmú olvadt kőzetre. Az ásvány nagyjából húsz perc lefolyása alatt olvadt bele a magmába, és eközben a széndioxid folyamatosan bugyogott ki.

Valószínűleg ehhez hasonló folyamatok játszódnak le a kimberlit-kitörések kezdetén is a föld mélyében. Először karbonátokban gazdag kőzet érintkezésbe kerül egy szilikátokban gazdag résszel valahol a köpeny felső részében, ahol a kőzetek 15‒27 százalékban ortopiroxént tartalmaznak. A széndioxid ekkor kipezseg a magmából ‒ sokkal folyékonyabbá és mozgékonyabbá téve a kőzetet. Ahogy a magma immár 14 km/h sebességre felgyorsulva felfelé tör, szilícium-dioxidban egyre gazdagabb rétegeket érint, így a széndioxid-pezsgés is fokozódik. Így érheti el a kristályos láva 120 kilométer mélyből 3‒8 óra alatt a földfelszínt.

James Head III, a Brown University geológusa szerint ez az eredmény valóban sokat megmagyaráz a kimberlitet övező rejtélyek közül. Nagyon keveset tudunk arról, hogyan nézhet ki kémiailag ez a kőzet a mélyben, mivel a felszínre kerülve hamar erodál. Hozzáteszi, hogy Russel és társainak eredménye kiegészíti annak a 2007-es modellnek a hiányosságait, amelyet Head és kollégái alkottak meg. Ez alapján a felszín felé közeledve a magma egyre ridegebbé vált és lelassult, Russelék viszont hitelesnek tűnően megmagyarázták, hogyan fokozódhat a sebesség a kitörés folyamán. Így már könnyebb elképzelni, hogyan maradhatnak épségben a gyémántok a felszínre érkezésig.

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward