Fontane di diamanti eruttano mentre i supercontinenti si disgregano

I ricercatori hanno scoperto uno schema in cui i diamanti fuoriescono dalle profondità della superficie terrestre in enormi ed esplosive eruzioni vulcaniche

La disgregazione dei supercontinenti potrebbe innescare eruzioni esplosive che scatenerebbero fontane di diamanti sulla superficie terrestre.

I diamanti si formano nelle profondità della crosta terrestre, a circa 150 chilometri di profondità. Vengono portati in superficie molto rapidamente durante le eruzioni chiamate kimberliti. Queste kimberliti viaggiano a una velocità compresa tra 11 e 83 mph (da 18 a 133 km/h) e alcune eruzioni potrebbero aver creato esplosioni di gas e polvere simili al Vesuvio, ha affermato Thomas Gernon, professore di scienze della Terra e del clima presso l'Università di Southampton. in Inghilterra.

I ricercatori hanno notato che le kimberliti si verificano più spesso durante i periodi in cui le placche tettoniche si stanno riorganizzando in grande stile, ha detto Gernon, come durante la disgregazione del supercontinente Pangea. Stranamente, però, le kimberliti spesso emergono nel mezzo dei continenti, non ai margini delle disgregazioni, e questa crosta interna è spessa, resistente e difficile da distruggere.

"I diamanti sono rimasti alla base dei continenti per centinaia di milioni o addirittura miliardi di anni", ha detto Gernon. "Ci deve essere qualche stimolo che li spinge all'improvviso, perché queste stesse eruzioni sono davvero potenti, davvero esplosive."

Gernon e i suoi colleghi hanno iniziato cercando le correlazioni tra l’età delle kimberliti e il grado di frammentazione delle placche che si verificava in quei periodi. Hanno scoperto che negli ultimi 500 milioni di anni, c’è uno schema in cui le placche iniziano a separarsi, poi tra 22 e 30 milioni di anni dopo, le eruzioni di kimberlite raggiungono il picco. (Questo modello si è mantenuto anche nell’ultimo miliardo di anni, ma con maggiore incertezza date le difficoltà di tracciare cicli geologici così lontani.)

Ad esempio, i ricercatori hanno scoperto che le eruzioni della kimberlite iniziarono in quella che oggi è l’Africa e il Sud America a partire da circa 25 milioni di anni dopo la disgregazione del supercontinente meridionale Gondwana, circa 180 milioni di anni fa. Anche il Nord America di oggi ha visto un picco di kimberliti dopo che la Pangea iniziò a dividersi circa 250 milioni di anni fa. È interessante notare che queste eruzioni di kimberlite sembravano iniziare ai bordi dei rift e poi marciare costantemente verso il centro delle masse terrestri.

Per capire cosa determinasse questi modelli, i ricercatori hanno utilizzato diversi modelli computerizzati della crosta profonda e del mantello superiore. Hanno scoperto che quando le placche tettoniche si separano, la base della crosta continentale si assottiglia, proprio come la crosta superiore si allunga e forma valli. La roccia calda risale, entra in contatto con questo confine ormai interrotto, si raffredda e affonda nuovamente, creando aree di circolazione locali.

Queste regioni instabili possono innescare instabilità nelle regioni vicine, migrando gradualmente per migliaia di chilometri verso il centro del continente. Questa scoperta corrisponde al modello reale osservato con le eruzioni di kimberlite che iniziano vicino alle zone di rift e poi si spostano verso l'interno dei continenti, hanno riferito i ricercatori il 26 luglio sulla rivista Nature.

Ma come fanno queste instabilità a causare eruzioni esplosive dal profondo della crosta? Sta tutto nel mescolare i materiali giusti, ha detto Gernon. Le instabilità sono sufficienti a consentire alle rocce del mantello superiore e della crosta inferiore di fluire l'una contro l'altra.

Questo mescola insieme roccia con molta acqua e anidride carbonica intrappolata al suo interno, insieme a molti minerali chiave della kimberlite, compresi i diamanti. Il risultato è come agitare una bottiglia di champagne, ha detto Gernon: eruzioni con molto potenziale esplosivo e galleggiabilità per portarle in superficie.

I risultati potrebbero essere utili nella ricerca di depositi di diamanti non ancora scoperti, ha affermato Gernon. Potrebbero anche aiutare a spiegare perché ci sono altri tipi di eruzioni vulcaniche che a volte si verificano molto tempo dopo la rottura del supercontinente in regioni che dovrebbero essere in gran parte stabili.

"È un processo fisico fondamentale e altamente organizzato", ha detto Gernon, "quindi probabilmente non sono solo le kimberliti a rispondere, ma potrebbe essere anche tutta una serie di processi del sistema terrestre che stanno rispondendo a questo".