註:大陸板塊移動相當緩慢。約3億年前北美洲和南美洲曾與非洲和歐洲相連,稱為盤古大陸(Pangaea)素是最低凡無奇的碳原子,地球深處數百公里高溫高壓使碳原子排列發生變化,造成鑽石特殊的「鑽石晶格」結構及特性。
人類開採的天然鑽石,通常會在金伯利岩(Kimberlite)火山岩發現,代表鑽石應是隨火山噴發,從地底深處帶上地表。領導研究的南安普頓大學(University of Southampton)地質教授湯姆·格爾農(Tom Gernon)表示,知道鑽石是從地球深處形成,但問題是為什麼當地底數十億年後才冒出地表?
為了解開謎題,格爾農團隊分析大陸板塊移動及金伯利岩噴發的地質數據。過去十億年間,多數金伯利岩噴發時間約於大陸板塊撕裂後2,500萬年(注)。大陸板塊撕裂後,金伯利岩第一次噴發通常靠近板塊邊緣處,之後噴發則較常出現在板塊中間。研究於7月登上《自然》期刊。
團隊以電腦模擬,推導出導致金伯利岩噴發的一系列事件。當大陸板塊撕裂時會導致地殼岩層變薄,下層岩漿流動也變劇烈。岩漿破壞力強大,足以將大陸板塊底部岩石擊碎。當碎裂岩石塊沉入岩漿,會驅動更具破壞性的岩漿擾動向外擴散,從上方板塊剝離更多岩石塊,骨牌效應產生更多岩漿。當有大量岩漿熔體會快速上升並以強烈噴發衝破地表。最近金伯利岩噴發是約11,000年前坦尚尼亞,但多數噴發出現在1.46億至6,600萬年前。
開採鑽石礦需大量資金,先調查地質、採樣、測試等,成本極高。格爾農教授表示,已知引發鑽石噴發至地表的骨牌效應事件,也可預測金伯利岩形成地點和時間,對勘探鑽石礦非常有幫助,有機會提升效率、降低開採成本。
(首圖來源:University of Southampton)