פירוק הלוחות הטקטוניים הוא הכוח המניע העיקרי מאחורי היצירה וההתפרצות של מאגמות עשירות ביהלומים מעומק כדור הארץ. כך עולה ממחקר שערך צוות בינלאומי של מדענים, בראשות חוקרים מאוניברסיטת סאות'המפטון. המחקר עשוי לסייע באיתור המקומות בהם יש סיכוי גבוה למציאת אבני החן יקרות הערך - לרבות מרבצי יהלומים שלא התגלו עד כה.
יהלומים, שנוצרים תחת לחצים רבים בעומק כדור הארץ, הם בני מאות מיליוני או אפילו מיליארדי שנים. הם נמצאים בדרך כלל בסוג של סלע וולקני ששמו קימברליט, שנקרא כך על שם העיר קימברלי בדרום אפריקה, שם התגלה בשנת 1871, בעת "הבהלה ליהלומים", יהלום במשקל 83.5 קראט.
קימברליט נוצר בקרום כדור הארץ במבנים אנכיים הנקראים "צינורות קימברליט", שהינם מקור חשוב של יהלומי מכרות. יחד עם זאת, האופן והסיבה aבגינם הגיעו לפני השטח של כדור הארץ נותרו עד כה בגדר תעלומה. לכן, מחקר חדש שפורסם בכתב העת Nature, בחן את ההשפעות של כוחות טקטוניים עולמיים על התפרצויות געשיות שנמשכו במיליארדי השנים האחרונות.
"הדפוס של התפרצויות יהלומים הוא מחזורי, מחקה את הקצב של יבשות העל, שמתאספות ומתפרקות בפעולה חוזרת ונשנית לאורך זמן. לפני כן, לא ידענו איזה תהליך גורם ליהלומים להתפרץ בפתאומיות, לאחר שנוצרו לפני 3.5-1 מיליארד שנה במעטפת כדור הארץ, יותר מ-150 ק"מ מתחת לפני כדור הארץ", אמר טום גרנון, פרופסור למדעי כדור הארץ ועמית מחקר באוניברסיטת סאות'המפטון, שהיה המחבר הראשי של המחקר.
לדבריו, ישנן השלכות עמוקות הרבה יותר מאשר רק מיקומם של היהלומים, שכן התפרקות היבשות גם מארגנת מחדש את המעטפת של כדור הארץ, ואף יכולה להשפיע עמוקות על סביבת פני השטח והאקלים של כדור הארץ.
כדי לענות על שאלה זו, צוות המחקר השתמש בניתוח סטטיסטי, כולל למידת מכונה, כדי לבחון פורנזית את הקשר בין התפרקות היבשות לוולקניות קימברליט. התוצאות הראו שמרבית ההתפרצויות מתאי מאגמה עמוק בתוך מעטפת כדור הארץ התרחשו 20 עד 30 מיליון שנה לאחר ההתפרקות הטקטונית של יבשות כדור הארץ, כשהמחקר הנוכחי התמקד בשלוש היבשות שבהן נמצאים רוב הקימברליטים - אפריקה, דרום אמריקה וצפון אמריקה.
למעשה, הקימברליט מושך תשומת לב רבה, בעיקר משום שהוא משמש כנשא של יהלומים, אולם גם של גארנט, פרידוטיט וקסנולית מהמעטפת אל פני כדור הארץ. "באמצעות ניתוח גיאו-מרחבי, מצאנו שהתפרצויות קימברליט נוטות לנדוד בהדרגה מקצוות היבשת אל הפנים לאורך זמן בקצבים עקביים בכל היבשות", אמרה ד"ר תיאה הינקס, עמיתת מחקר בכירה באוניברסיטת סאות'המפטון.
גילוי זה הניע את צוות המחקר לבחון איזה תהליך גיאולוגי יכול להניע את הדפוס הזה. הם גילו שמעטפת כדור הארץ - השכבה שבין הקרום לליבה - מופרעת על ידי בקע (או מתיחה) של הקרום, אפילו במרחק של אלפי ק"מ, או שלוחות הסלע המוצקים המכסים את כדור הארץ - הידועים כלוחות טקטוניים - מתפצלים.
"מצאנו שאפקט דומינו יכול להסביר כיצד פירוק יבשתי מוביל להיווצרות מאגמה קימברליטית. במהלך יצירת הבקע, חלק קטן של השורש היבשתי מופרע ושוקע לתוך המעטפת התחתית, מה שגורם לשרשרת של דפוסי זרימה דומים מתחת ליבשת הסמוכה", אמר ד"ר סטיבן ג'ונס מאוניברסיטת ברמינגהם, שנמנה על מחברי המחקר. "תאי המאגמה העמוקים עשירים באופן חריג בהרכבים כימיים שונים, שפורצים באופן תדיר ולא צפוי, לעיתים קרובות עם כמות סבירה של פחמן דו-חמצני ועוד הרכבים מתנדפים. בעומק זה מתרחשים תהליכים של התכה והתגבשות, כשהמאגמה עולה במהירות אל פני השטח כשהיא נושאת את המטען יקר הערך שלה", הוסיף פרופ' גרנון.
4 צפייה בגלריה
מכרה היהלומים ונטיה (Venetia) בדרום אפריקה
(צילום: Professor Tom Gernon, University of Southampton)
בשורה התחתונה, נראה כי המחקר הנוכחי עשוי לסייע בזיהוי המיקומים והתזמונים האפשריים של התפרצויות געשיות בעבר הקשורות לתהליך זה, כמו גם לספק תובנות יקרות ערך שיכולות לאפשר גילוי של מרבצי יהלומים בעתיד.
פרופ' גרנון אמר כי המחקר שופך אור על האופן שבו תהליכים בעומק כדור הארץ שולטים באלה שמתרחשים על פני השטח. "התפרקות לא רק מארגנת מחדש את המעטפת של כדור הארץ, אלא גם עשויה להשפיע עמוקות על סביבת פני כדור הארץ ועל האקלים שלו, כשיהלומים עשויים להיות רק חלק מהסיפור, כשהם נוצרו שוב ושוב במשך תקופות ארוכות בהיסטוריה של הפלנטה שלנו", סיכם פרופ' גרנון.
