Велика частина алмазів, що утворюються в надрах Землі, виносяться ближче до поверхні невеликими, але потужними виверженнями породи. Однак австралійські дослідники виявили, що на ділі ці виверження підживлюються величезними «тепловими стовпами», що починаються у самого ядра нашої планети. Дослідження опубліковано в журналі Nature Geoscience.
Люди, що займаються пошуком природних алмазів, добре знають про кімберлітові трубки – вертикальних геологічних утвореннях, заповнених кімберлітом і нерідко містять природні алмази в промислових концентраціях. Ці трубки формуються при прориві магми крізь земну кору, і сліди сотень таких вивержень виявляли по всьому світу — від Канади і Бразилії до Південної Африки.
Ще в 1980-х роках дослідники припустили, що кімберлітові виверження пов’язані з невеликими тепловими шлейфами – висхідними струменями гарячої мантії, що піднімаються через їх більш високу плавучість. Однак досі ніхто не міг точно визначити, з якої причини виникають такі виверження. Так що група австралійських дослідників з Вуллонгонгського університету скористалася допомогою суперкомп’ютерів для створення тривимірних геодинамічних моделей мантії Землі.
Вчені розрахували, як тепло від земного ядра рухається до поверхні, і виявили широкі «теплові стовпи», що з’єднують глибокі шари Землі з її корою. Нова модель пояснила появу більшості кімберлітових трубок за останні 200 мільйонів років, розташованих на території Африки, Бразилії, Росії, США і Канади. Також з її допомогою вчені передбачили раніше не виявлені кімберлітові виверження в Східній Антарктиді і Західній Австралії.
“Теплові стовпи” починаються на глибині близько 2900 кілометрів, тобто відразу над земним ядром. При цьому ближче до центру таких стовпів мантійні плюми (гарячі потоки в мантії, що рухаються незалежно від її течії) піднімаються набагато швидше і переносять більш щільний матеріал, що може пояснити хімічні відмінності між кімберлітами на різних континентах.
За словами дослідників, розуміння внутрішньої будови і поведінки земної мантії може бути корисно для визначення запасів корисних копалин, поміж яких — не тільки алмази, але і рідкоземельні метали.