Моделювання за допомогою суперкомп’ютерів показало гігантські «стовпи тепла», як активність всередині мантії формує кімберлітові трубки.
Дослідники з Вуллонгонгського університету в Австралії використовували суперкомп’ютери для побудови тривимірних геодинамічних моделей мантії Землі. Вони враховують рух континентів на поверхні і в мантії за останній мільярд років і пояснюють, як формуються кімберлітові трубки — вертикальні геологічні освіти, пов’язані, в тому числі з родовищами алмазів.
Більшість алмазів утворюються глибоко всередині Землі і виносяться близько до поверхні в результаті невеликих, але потужних вулканічних вивержень породи. Хоча по всьому світу виявлено більше сотні подібних вивержень, які відбулися за останні сотні мільйонів років, геофізика цього процесу залишалася загадкою.
Перенесення тепла від Земної ядра до кімберлітових трубках. ілюстрація: Оmer F. Bodur
Моделювання за допомогою суперкомп’ютерів показало, що ці виверження підживлюються гігантськими «стовпами тепла», вкоріненими на глибині близько 2,9 тис. км під землею, прямо над ядром нашої планети. При цьому у центру таких стовпів мантійні плюми (гарячі потоки, що рухаються від основи мантії вгору) піднімаються набагато швидше і переносять через мантію щільний матеріал, що може пояснити хімічні відмінності між кімберлітами на різних континентах.
Апвелінги в мантії Землі, пофарбовані в залежності від глибини (жовто-оранжево-чорний), за останні 200 млн років історії Землі, передбачені глобальною моделлю мантійного потоку. Відео: Оmer F. Bodur
Дослідники розрахували рух тепла вгору від ядра і виявили, що широкі «стовпи тепла» (апвелінги всередині мантії) з’єднують дуже глибокі шари Землі з поверхнею. Вони забезпечують нагрів під кімберлітами, і пояснюють більшість подібних вивержень за останні 200 млн років.
Модель успішно розрахувала розташування відомих кімберлітових трубок в Африці, Бразилії та частково в США і Канаді. А також передбачила ще не виявлені виверження кімберлітів в Східній Антарктиді і в Західній Австралії. Дослідники відзначають, що розуміння внутрішньої історії Землі можна використовувати для визначення запасів корисних копалин — не тільки алмазів, а й інших елементів, таких, наприклад, як нікель або рідкоземельні метали.