Αρχαία διαμάντια από τη Βραζιλία και τη Δυτική Αφρική, που σχηματίστηκαν πριν από 650 έως 450 εκατομμύρια χρόνια κάτω από την υπερήπειρο Γκοντβάνα, έχουν προσφέρει νέες πληροφορίες σχετικά με τον σχηματισμό, την σταθεροποίηση και την κίνηση των υπερηπείρων κατά την πρώιμη εξέλιξη της πολύπλοκης ζωής στην Γη.
Σύμφωνα με την διεθνή ομάδα εμπειρογνωμόνων που τα μελέτησε, τα διαμάντια αυτά λειτουργούν ως ανθεκτικά αρχεία των κύκλων των υπερηπείρων της Γης. Η ανάλυσή τους αποκάλυψε άγνωστες γεωλογικές διεργασίες και ανέδειξε τον αναπόσπαστο ρόλο των διαμαντιών στην ανάπτυξη υπερηπείρων.
Πολύτιμες γνώσεις από τα διαμάντια
«Τα “υπερβαθή” διαμάντια είναι εξαιρετικά σπάνια και τώρα γνωρίζουμε ότι μπορούν να μας “πουν” πολλά για την διαδικασία σχηματισμού των ηπείρων. Θέλαμε να χρονολογήσουμε αυτά τα διαμάντια για να προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε πώς σχηματίστηκαν οι πρώτες ήπειροι» δήλωσε η Dr Karen Smit της Σχολής Γεωεπιστημών Wits, η οποία συμμετείχε στη μελέτη.
Τα διαμάντια, που σχηματίστηκαν πριν από εκατομμύρια έως δισεκατομμύρια χρόνια, μπορούν να φωτίσουν τα πιο σκοτεινά και παλαιότερα τμήματα του μανδύα της Γης. Οι ήπειροι παρασύρονται στην επιφάνεια της Γης δημιουργώντας “υπερήπειρους” και καταστρέφοντάς τους. Συλλογικά, αυτές οι μεταναστεύσεις είναι γνωστές ως “κύκλος των υπερηπείρων” και τα διαμάντια είναι ένα από τα λίγα ορυκτά που είναι αρκετά ισχυρά για να επιβιώσουν και να καταγράψουν αυτούς τους αρχαίους κύκλους δημιουργίας και καταστροφής.
Τα αρχαία διαμάντια ρίχνουν φως στον κύκλο των υπερηπείρων
Οι υπερήπειροι μπορούν να εστιάσουν την υποβύθιση των ωκεάνιων πλακών σε πολύ συγκεκριμένες περιοχές. Τέτοιες βαθιές γεωλογικές διεργασίες, ιδίως στο παρελθόν, ήταν πολύ δύσκολο να μελετηθούν άμεσα, επειδή ο ωκεάνιος φλοιός είναι νέος και ο ηπειρωτικός φλοιός παρέχει μόνο μια περιορισμένη εικόνα των βαθιών λειτουργιών της Γης. Τα αρχαία διαμάντια προσφέρουν ένα άμεσο παράθυρο στη βαθιά τεκτονική μηχανή των πλακών και στο πώς αυτή μπορεί να σχετίζεται με τον κύκλο των υπερηπείρων.
Χρονολογώντας τα μικροσκοπικά πυριτικά και σουλφιδικά εγκλείσματα στο εσωτερικό των διαμαντιών, η ομάδα με επικεφαλής τηn Dr Suzette Timmerman του Πανεπιστημίου της Βέρνης, χρονολόγησε τα διαμάντια που σχηματίστηκαν 300 έως 700 χιλιόμετρα κάτω από τη βάση της Γκοντβάνα. Ο στόχος ήταν να εντοπιστεί πώς προστέθηκε υλικό στην καρίνα της υπερηπείρου. Έτσι η ομάδα αναγνώρισε μια προηγουμένως άγνωστη γεωλογική διαδικασία.
Η έρευνα δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο περιοδικό Nature.
«Οι γεωχημικές αναλύσεις και η χρονολόγηση των εγκλεισμάτων στα διαμάντια, σε συνδυασμό με τα υπάρχοντα τεκτονικά μοντέλα των πλακών για την μετανάστευση των ηπείρων, έδειξαν ότι τα διαμάντια σχηματίστηκαν σε μεγάλα βάθη κάτω από τη Γκοντβάνα, όταν η υπερήπειρος κάλυπτε το Νότιο Πόλο, μεταξύ 650-450 εκατομμυρίων ετών πριν», λέει ο Dr Karen Smit.
Ο ρόλος των διαμαντιών στην ανάπτυξη των υπερηπείρων
Τα πετρώματα-ξενιστές των διαμαντιών έγιναν πλευστά κατά τη διάρκεια του σχηματισμού των διαμαντιών, μεταφέροντας υλικό του μανδύα που καταβυθίστηκε μαζί με τα διαμάντια. Το υλικό αυτό προστέθηκε στη βάση της ρίζας της Γκοντβάνα, στην ουσία “μεγαλώνοντας” την υπερήπειρο από κάτω.
«Περίπου 120 εκατομμύρια χρόνια πριν, η Γκοντβάνα άρχισε να διασπάται για να σχηματίσει τους σημερινούς ωκεανούς, όπως ο Ατλαντικός. Πριν από 90 εκατομμύρια χρόνια, τα διαμάντια, που μετέφεραν παγιδευμένα μικροσκοπικά εγκλείσματα των πετρωμάτων, ήρθαν στην επιφάνεια της Γης με βίαιες ηφαιστειακές εκρήξεις».
Οι σημερινές θέσεις αυτών των ηφαιστειακών εκρήξεων βρίσκονται στα ηπειρωτικά κομμάτια της Βραζιλίας και της Δυτικής Αφρικής, δύο από τα βασικά τμήματα της Γκοντβάνα. Έτσι, τα διαμάντια μετανάστευσαν μαζί με διάφορα τμήματα της πρώην υπερηπείρου “κολλημένα” στη βάση τους.
«Αυτή η πολύπλοκη ιστορία των διαμαντιών δείχνει ότι είναι πολυταξιδεμένα, τόσο κάθετα, όσο και οριζόντια, μέσα στη Γη – ανιχνεύοντας τόσο τον σχηματισμό της υπερηπείρου, όσο και τα τελευταία στάδια της εξέλιξής της. Η συσσώρευση σχετικά νέου υλικού στις ρίζες των ηπείρων πυκνώνει και συγκολλά αυτά τα αρχαία ηπειρωτικά θραύσματα υποδεικνύοντας έναν πιθανό νέο τρόπο ανάπτυξης των ηπείρων».
Περαιτέρω έρευνα και πρόοδος
Η Smit διεξήγαγε τις αναλύσεις ισοτόπων των θειούχων εγκλεισμάτων στο Ινστιτούτο Carnegie για την Επιστήμη. Η Smit εργάζεται τώρα στο Πανεπιστήμιο Witwatersrand, όπου είναι μέλος μιας ομάδας που αναπτύσσει ένα νέο εργαστήριο ισοτόπων και μεθοδολογίες, ώστε οι αναλύσεις εγκλεισμάτων διαμαντιών να μπορούν τελικά να διεξάγονται στο Wits.
«Έχουμε εγκαταστήσει τον απαραίτητο εξοπλισμό το 2022 και εργαζόμαστε για να συγκεντρώσουμε τις άκρως εξειδικευμένες δεξιότητες και τον εξοπλισμό, ώστε να μπορούμε να κάνουμε αυτού του είδους τις εργασίες σε διαμάντια στη Νότια Αφρική, όπου προηγουμένως μπορούσαν να γίνουν μόνο στο εξωτερικό» τόνισε η Smit και κατέληξε: «Χρειαζόμαστε αυτού του είδους την έρευνα για να κατανοήσουμε πώς εξελίσσονται και μετακινούνται οι ήπειροι. Χωρίς ηπείρους, δεν θα υπήρχε ζωή. Αυτή η έρευνα μας δίνει γνώση για το πώς σχηματίζονται οι ήπειροι και συνδέεται με το πώς εξελίχθηκε η ζωή και τι κάνει τον πλανήτη μας, τη Γη, διαφορετικό από τους άλλους πλανήτες».
