گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
کره زمین مملو از چشمه های الماس است که در مواقع خاصی فوران می‌کنند. تکه‌های این سنگ گرانبها که از دل زمین بیرون می‌آیند گاهی فوق‌العاده بزرگ هستند و سبب حیرت کارشناسان می‌شوند.
در اوایل عصر کرتاسه یعنی حدود ۸۶ میلیون سال پیش بود که یک شکاف آتشفشانی در نقطه‌ای که اکنون آفریقای جنوبی نام دارد، فعال شد. مواد مذاب از فاصله چندصد کیلومتری سطح زمین شروع به‌حرکت کردند و به‌سمت بالا آمدند. آنها همچون یک بهمن برعکس هرچیزی که در مسیر خود بود را به‌سمت بالا می‌آوردند. کسی از جزئیات اتفاقی که پس از این فوران رخ داد، آگاه نیست.
تکه‌ای از ستاره آفریقا در جواهرات سلطنتی بریتانیا
هرچند که در سال ۱۸۶۹ کشف یک سنگ درخشان در نزدیکی کرانه رودخانه سبب شد که این منطقه کاملا دگرگون شود. آنچه می‌درخشید یک الماس فوق‌العاده بزرگ بود که در نهایت ستاره آفریقا لقب گرفت. ستاره آفریقا که ۶۲۱ گرم وزن داشت به ۹ قطعه کوچکتر تقسیم شد. این الماس‌های نه‌گانه هم‌اکنون جزء جواهرات سلطنتی بریتانیا محسوب می‌شوند.
چشمه های الماس اسرار زیادی را از گذشته زمین برملا می‌کنند
تپه‌های سفید آن منطقه چیزی را پنهان کرده بودند که در نهایت معدن کیمبرلی نام گرفت. این معدن به‌مرکز تلاش‌ها برای یافتن الماس تبدیل شد. شاید حتی بتوان گفت که بزرگترین چاله کنده شده با دست زمین به‌حساب می‌آید. به‌خاطر معدن کیمبرلی، ترکیباتی که در آنها الماس یافت می‌شود کیمبرلیت نام گرفته‌اند. این ترکیب‌ها در سرتاسر جهان از اوکراین گرفته تا سیبری و استرالیا غربی پراکنده شده‌اند. هرچند همگی نسبتا کوچک و کمیاب هستند.
وضعیت کنونی معدن کیمبرلی
چیزی که باعث خاص شدن این سنگ‌ها می‌شود این است که مواد مذاب آنها را از اعماق بسیار پایین زمین آمده‌اند. دانشمندان از محل اصلی چشمه های الماس آگاه نیستند؛ اما حدس می‌زنند که بسیار عمیق باشند. آنها ممکن است زیر لایه‌های قاره‌ها و در مرز گوشته قرار داشته باشند. برخی از الماس ها نیز در محل گذار بین گوشته بالایی و پایینی قرار گرفته‌اند. در واقع ماگما با سنگ‌های بسیار باستانی اعماق زمین برخورد می‌کند. در این میان فرآیندهایی رخ می‌دهد که سبب می‌شود کربن به سنگی گرانبها تبدیل شود.
بنابراین می‌توان گفت که چشمه های الماس حداقل در عمق ۱۵۰ کیلومتری زمین (در لایه‌های پایینی لیتوسفر) قرار دارند. البته برخی الماس ها نیز وجود دارند که در پایینتر از لیتوسفر و یعنی در عمق ۷۰۰ کیلومتری شکل می‌گیرند. در نهایت نیز سنگ‌های کیمبرلیت در مسیر فوران خود به‌سمت سطح زمین، الماس‌ها را با خود همراه می‌کنند.
دانشمندان از مدت‌ها پیش می‌دانستند که وقتی لایه‌های تکتونیک زمین روی همدیگر حرکت می‌کنند، کربن را از سطح به اعماق می‌فرستند. جایی که چشمه های الماس شکل می‌گیرند. حالا آنها می‌دانند چیزی که زمانی به‌اعماق زمین رفته است، باید مجدد به‌سطح باز گردد. این اتفاق نیز همزمان با حرکات صفحات تکتونیک رخ می‌دهد. به‌بیانی دیگر الماس ها در هنگام شکستن ابرقاره‌ها فوران می‌کنند.
آمدن به‌سطح زمین
هیچکس تابه‌حال موفق نشده یک فوران کیمبرلیتی را از نزدیک ببیند. این اتفاق در طول ۵۰ میلیون سال پیش به‌ندرت رخ داده است. جدیدترین مورد نیز به فورانی در تانزانیا مربوط می‌شود که بیش از ۱۰ هزار سال پیش اتفاق افتاد. علاوه بر این، مشکل دیگری برای بررسی کیمبرلیت‌ها وجود دارد. الیوین یعنی ماده اصلی درون کیمبرلیت کمی پس از قرار گرفتن در سطح زمین محو می‌شود. همین نیز باعث سردرگمی دانشمندان شده است.
آنها از ترکیب اصلی سنگ‌هایی که در گوشته ذوب می‌شوند، اطلاع ندارند. همچنین آنها متوجه نمی‌شوند که کیمبرلیت‌ها چطور می‌توانند مسیر خود را از قسمت‌های فوق‌العاده ضخیم زیر قاره‌ها باز کنند. هرچند یک توضیح احتمالی برای فوران چشمه های الماس پیدا شده است.
بررسی زمان‌بندی این فوران‌ها اطلاعات جالبی را به‌ما می‌دهد. حدود ۱.۲ تا ۱ میلیارد سال پیش زمان اولین فوران قابل‌توجه الماس در کره زمین بود. در همین زمان ابرقاره ننا چند تکه شد. دیگر فوران الماسی بین ۶۰۰ تا ۵۰۰ میلیون سال پیش رخ داد. در آن زمان نیز ابرقاره رودینا تقسیم شده بود. البته فوران کوچکتری هم بین ۴۰۰ تا ۳۵۰ میلیون سال پیش اتفاق افتاده بود.
هرچند بیشترین تعداد فوران را بین ۲۵۰ تا ۵۰ میلیون سال پیش داریم. در این زمان نیز ابرقاره پانگه‌آ از حالت اولیه خود خارج شد تا در مراحل بعدی قاره‌های کنونی شکل گیرند. بدین‌ترتیب می‌توان گفت که چرخه‌های ابرقاره‌ها برای فوران چشمه های الماس ضروری هستند. در واقع ترکیبات حاوی الماس نمی‌توانند بدون شکستن قاره‌ها راهی برای رسیدن به‌سطح زمین پیدا کنند.
داستان‌های ناگفته کیمبرلیت‌ها و الماس ها
این نظریه با برخی یافته‌ها همخوانی دارد. به‌عنوان مثال دانشمندان پس از بررسی یک الماس صورتی غیرعادی که در استرالیا غربی کشف شده بود، قدمت آن را ۱.۳ میلیارد سال تخمین زدند. این زمان دقیقا با شکستن ابرقاره ننا هماهنگی دارد. هرچند یک سوال بسیار مهم همچنان بی‌پاسخ باقی می‌ماند. برای تشکیل شدن کیمبرلیت دو عامل کلیدی لازم است. سنگ‌های مملو از مایعات که در اعماق زمین ذوب می‌شوند و شکافتی در قاره‌ها تا مواد مذاب به‌سطح بیایند.
هیچکس نمی‌‌داند چه‌چیزی کیمبرلیت را ایجاد می‌کند؛ اما ترکیب آنها نسبت به سنگ‌هایی که در گوشته هستند بسیار متفاوت است. کیمبرلیت‌ها همچنین از نظر آب و کربن‌دی‌اکسید غنی هستند. همین سبب می‌شود با سرعت بسیار بالا حرکت کنند. آنها با سرعت ۱۳۴ کیلومتر بر ساعت بالا می‌آیند. در حالی که مواد مذاب عادی در سایر آتشفشان‌ها به‌حداکثر سرعت ۲۱.۷ کیلومتر بر ساعت می‌رسند.
همانطور که تپه‌های پنهان‌کننده معدن کیمبرلی نشان دادند، سنگ‌های کیمبرلیت به‌خودی‌خود نمی‌توانند اطلاعات زیادی درباره گوشته ارائه دهند. آنها در طول چند سال اول حضور در سطح زمین، بخش زیادی از جذابیت‌های شیمیایی خود را از دست می‌دهند. هرچند الماس هایی که درون کیمبرلیت قرار دارند، داستان دیگری را روایت می‌کنند.
نمایی از لایه‌های کره زمین
تاریخچه تشکیل الماس کاملا متفاوت است و ارتباطی با تشکیل و فوران چشمه های کیمبرلیت ندارد. هرچند برخورد این دو سبب شده تکه‌هایی از گوشته که صدها کیلومتر پایینتر از سطح هستند، به‌دست انسان برسند. این تکه‌ها بسته‌های میکروسکوپی مایعات هستند که به‌زمان شکل‌گیری الماس تعلق دارند. قدمت بسیاری از این مایعات به صدها میلیون سال پیش باز می‌گردد. حتی در مواردی نیز متعلق به میلیاردها سال پیش هستند.
علاوه بر این، برخی از الماس‌ها در اعماق گوشته شکل می‌گیرند. بنابراین در ترکیبات آنها موادی وجود دارد که حتی می‌توانند از مرز گوشته و هسته کره زمین آمده باشند. تنها در کیمبرلیت‌ها است که می‌توان نمونه‌هایی از عمق ۴۰۰ و یا حتی ۲۰۰۰ کیلومتری زمین را مشاهده کرد. هیچ ماگما دیگری در زمین چنین امکانی را فراهم نخواهد کرد.
چگونگی فوران چشمه های الماس می‌تواند به شکستن ابرقاره‌ها مربوط باشد. جالب اینجاست که بررسی شکل‌گیری آنها نیز می‌تواند اطلاعاتی را در مورد نحوه قرار گرفتن قاره‌ها در کنار هم ارائه دهد. دانشمندان در سال ۲۰۲۳ در حال بررسی دو الماس بودند که به برزیل و گینه تعلق داشتند. این دو الماس در عمق ۳۰۰ تا ۷۰۰ کیلومتری زمین شکل گرفته بودند. بررسی‌های مایعات موجود در آنها نشان داد که الماس‌ها حدود ۶۵۰ میلیون سال پیش شکل گرفته‌اند.
در آن زمان ابرقاره گوندوانا در حال شکل‌گیری بود. الماس ها احتمالا به قسمت‌های پایینی قاره چسبیده بودند. آنها مدت زیادی صبوری کردند تا اینکه گوندوانا به‌چند قسمت تقسیم شد و راهی برای چشمه الماس ایجاد گشت. این اتفاق در عرصه کرتاسه رخ داد. ارزش الماس های فوق‌العاده عمیق به‌این خاطر است که می‌توانند در رابطه با نحوه تکامل قاره‌ها اطلاعاتی را ارائه دهند.
ابرقاره‌ها زمانی ایجاد می‌شوند که پوسته‌های اقیانوسی زیر پوسته‌های قاره‌ای رفته و فشار وارد می‌کنند. این فرآیند که فرورانش نامیده می‌شود دو قاره در جهت‌های مخالف صفحه اقیانوسی را به‌همدیگر نزدیک می‌کند. در نتیجه این اتفاق کربن به‌اعماق زمین می‌رود تا در نهایت چشمه های الماس را ایجاد کند. الماس هایی که در اعماق زمین شکل می‌گیرند می‌توانند اطلاعات زیادی در رابطه با فرآیند فرورانش، تعاملات مایعات و سنگ‌ها و دیگر رخدادهای زیر گوشته در هنگام تغییرات ابرقاره‌ها ارائه دهند.
هرچند سوالات زیادی نیز وجود دارد که بی‌پاسخ مانده‌اند. به‌عنوان مثال دانشمندان هنوز نمي‌دانند که چطور صفحه‌های زیرین اقیانوسی بخش‌هایی پایینی ابرقاره‌ها را تغییر می‌دهند و اینکه آیا این موضوع روی عمر قاره‌ها تا تقسیم بعدی تاثیر خواهد داشت یا خیر.
البته چشمه های الماس می‌توانند اطلاعات جذابی را در زمینه تاریخچه طوفانی زمین ارائه دهند. برخی از الماس ها از کربنی شکل گرفته‌اند که در هنگام شکل‌گیری کره زمین به اعماق رفت. هرچند که برخی دیگر از موجودات باستانی و در نتیجه فرورانش لایه‌های زیرین اقیانوسی ایجاد شده‌اند. دانشمندان می‌توانند با بررسی ساختار مولکولی الماس به منشاء آن پی ببرند.
بدین‌ترتیب می‌توان متوجه شد که چه‌زمانی در طول تاریخ زمین فرورانش به‌شکل گسترده رخ داده است و یا اینکه چه زمانی اقیانوس‌ها مملو از حیات شده‌اند. هرچند که برای رسیدن به‌پاسخ قطعی دانشمندان به تعداد بیشتری الماس نیاز دارند که هم فوق‌العاده قدیمی بوده و هم از بیشترین اعماق زمین آمده باشند.