Recepta na diamenty

Dobra wiadomość dla poszukiwaczy. Naukowcy odsłonili tajemnicę skał bogatych w te drogocenne kamienie.

Publikacja: 15.07.2010 00:44

Oszlifowane diamenty – brylanty. Im kryształ ma mniej zanieczyszczeń, tym jest droższy

Oszlifowane diamenty – brylanty. Im kryształ ma mniej zanieczyszczeń, tym jest droższy

Foto: Corbis

Prof. Trond Torsvik z Uniwersytetu w Oslo i prof. Kevin Burke z Uniwersytetu w Huston stanęli na czele zespołu, który opisał proces powstawania skał bogatych w diamenty. Wyposażeni w zdobytą przez zespół wiedzę poszukiwacze będą mieli ułatwione zadanie. Naukowcy dzielą się nią w artykule w dzisiejszym wydaniu magazynu „Nature”.

[srodtytul]Najlepszy przyjaciel[/srodtytul]

Diament to węgiel w najczystszej postaci w formie krystalicznej. Jest najtwardszym materiałem występującym w przyrodzie – cenionym kamieniem jubilerskim do ozdabiania biżuterii. To również „najlepszy przyjaciel dziewcząt” jak śpiewała Marilyn Monroe w słynnej piosence. Największe oszlifowane diamenty – brylanty, są ozdobą koronowanych głów.

Rzadko występujące skały wulkaniczne, z których pochodzą diamenty, zwane kimberlitami, zawdzięczają swoje pochodzenie strumieniom gorącej materii z płaszcza Ziemi, pionowo przemieszczającym się w kierunku powierzchni. Ten proces nosi nazwę pióropusza płaszcza. Rozpoczyna się gdzieś pomiędzy płynnym jądrem o temperaturze 4 – 5 tys. st. C a chłodniejszym płaszczem. Ciepło ucieka z wewnętrznego jądra. Tworzy się „bąbel” o wyższej temperaturze niż otaczające skały. Ten bąbel wędruje w kierunku powierzchni, ciągnąc za sobą coś w rodzaju ogona. W rezultacie taka nieregularność termiczna przyjmuje kształt podobny do grzybka. Ten proces trwa setki milionów lat.

Granica pomiędzy jądrem i płaszczem znajduje się ok. 2900 km pod powierzchnią naszej planety. Jakkolwiek hipoteza, która łączy powstanie pióropusza płaszcza z granicą między płaszczem i jądrem ma już prawie 40 lat, dopiero zespół Torsvika i Burke’a udowodnił, że ten proces zachodzi właśnie w taki sposób.

– Nasze podejście jest nowe, ponieważ użyliśmy do badań wielu dostępnych metod. Obserwowaliśmy wnętrze Ziemi i porównywaliśmy dane sejsmologiczne z wiedzą o przemieszczających się płytach kontynentalnych, jakie miały miejsce w ciągu ostatnich 500 mln lat – powiedział prof. Burke. – Ja sam byłem zainteresowany hipotezą o powstawaniu pióropusza od 1971 roku. Dziesięć lat temu zdałem sobie sprawę ze związku rozchodzenia się fal sejsmicznych i skał wulkanicznych z procesami zachodzącymi na styku płaszcza i jądra. Zastanawiałem się, jak to powiązanie zbadać, i zwróciłem się do prof. Torsvika z Norwegii, który jako jedyny był w stanie opracować odpowiednie do tego zadania testy.

Wspólna praca obu uczonych szybko pozwoliła potwierdzić hipotezy, do jakich doszli sejsmolodzy w ciągu ostatnich lat. Wraz z zespołem współpracowników badacze opisali zjawiska, które zachodziły w ciągu ostatnich 500 mln lat, i próbowali odtworzyć historię formowania się pióropusza płaszcza. – Struktury głęboko pod powierzchnią Ziemi na styku jądra i płaszcza są stałe od ponad 500 mln lat. Ale mimo to przez cały ten czas są w ciągłym ruchu. Płaszcz w swej najgłębszej warstwie jest gorący i pod olbrzymim ciśnieniem, przygnieciony skałą powyżej – wyjaśnia naukowiec.

[srodtytul]Łatwiej znaleźć[/srodtytul]

Ale w jaki sposób badania zespołu mogą zwiększyć szanse na poszukiwanie cennych klejnotów? Naukowcy wiedzą od ponad 50 lat, że diamentów należy poszukiwać w kimberlitach. Skały te skoncentrowane są w najstarszych utwardzonych częściach skorupy ziemskiej w granicach kontynentów. Zwane są kratonami. W stosunkowo długim okresie nie uległy deformacjom tektonicznym. Największe kratony to Sinia – platforma chińska, Angoria – platforma syberyjska, kratony Kongo, Kalahari i saharyjski.

– Nasza praca wskazuje na specyficzne warunki, jakie muszą zachodzić, aby kimberlity powstały, i to tylko na obszarach starych kratonów. W ten sposób zawężamy poszukiwania skał bogatych w diamenty do 10 proc. powierzchni kontynentów – tłumaczy prof Burke. – Mam nadzieję, że przyszłe poszukiwania skoncentrują się tam, gdzie naprawdę są szanse na znalezienie diamentów.

[i]masz pytanie, wyślij e-mail do autora - [mail=k.urbanski@rp.pl]k.urbanski@rp.pl[/mail][/i]

Materiał Partnera
Czy jest pan/pani za…? Oto, jak sposób zadawania pytań wpływa na odpowiedzi
Materiał Partnera
Wzór na sprawiedliwość. Jak matematyka może usprawnić budżet obywatelski?
Nauka
Naukowcy zaobserwowali „piractwo lodowe” na Antarktydzie. Zachodzi szybciej, niż sądzono
Nauka
Przełomowe odkrycie naukowców dotyczące szpaków. Podważa wcześniejsze twierdzenia
Materiał Promocyjny
Budujemy cyfrową tarczę bezpieczeństwa surowcowego