Theo Live Science, sự phân chia của các siêu lục địa hàng chục triệu năm trước có thể kích hoạt các vụ phun trào đưa một lượng lớn kim cương lên bề mặt Trái đất.
Theo đó, kim cương hình thành sâu trong lớp vỏ Trái đất, khoảng 93 dặm (150 km) bên dưới. Chúng được đưa lên bề mặt với tốc độ rất nhanh trong các vụ phun trào gọi là kimberlites. Thomas Gernon, giáo sư tại Đại học Southampton, cho biết các vụ phun trào kimberlite di chuyển trên mặt đất với tốc độ từ 18 đến 133 km/h.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng kimberlite xuất hiện thường xuyên nhất trong thời gian các mảng kiến tạo tự sắp xếp lại, chẳng hạn như trong quá trình tan vỡ của siêu lục địa Pangea. Tuy nhiên, điều kỳ lạ là kimberlite thường phun trào ở giữa các lục địa chứ không phải ở rìa các vết nứt.
“Kim cương đã nằm dưới đáy các lục địa hàng trăm triệu, thậm chí hàng tỷ năm. Phải có một số kích thích khiến chúng đột nhiên kích thích chúng, bởi vì bản thân những vụ phun trào này thực sự mạnh mẽ, thực sự bùng nổ,” Gernon nói.
Sự tách biệt của các siêu lục địa đã gây ra các vụ phun trào kim cương từ mặt đất. Ảnh: Live Science
Được biết, Gernon và các đồng nghiệp của ông đã bắt đầu bằng cách tìm kiếm mối tương quan giữa tuổi của kimberlite và mức độ phân mảnh mảng lục địa xảy ra vào thời điểm đó. Họ phát hiện ra rằng trong 500 triệu năm qua, có một mô hình mà các mảng kiến tạo bắt đầu tách ra, trước khi các vụ phun trào kimberlite đạt đỉnh vào 22 triệu đến 30 triệu năm sau đó.
Ví dụ, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng các vụ phun trào kimberlite diễn ra ở khu vực ngày nay là Châu Phi và Nam Mỹ khoảng 25 triệu năm sau khi siêu lục địa Gondwana tan rã, bắt đầu khoảng 180 triệu năm trước.
Bắc Mỹ ngày nay cũng chứng kiến lượng kimberlite tăng vọt sau khi siêu lục địa Pangea bắt đầu tách ra khoảng 250 triệu năm trước. Điều thú vị là, những vụ phun trào kimberlite này dường như bắt đầu ở rìa các vết nứt và sau đó di chuyển đều đặn về phía trung tâm của các khối lục địa.
Để tìm hiểu điều gì đang thúc đẩy các mô hình này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng nhiều mô hình máy tính mô phỏng lớp vỏ sâu và lớp phủ trên của lõi Trái đất. Họ phát hiện ra rằng khi các mảng kiến tạo tách ra, phần đáy của lớp vỏ lục địa sẽ mỏng đi – giống như phần trên của lớp vỏ trải dài ra và tạo thành các thung lũng. Đá nóng dâng lên, tiếp xúc với ranh giới hiện đã bị phá vỡ này, nguội đi và chìm xuống trở lại, tạo ra các vùng lưu thông cục bộ.
Những khu vực không ổn định này có thể gây ra sự bất ổn ở các khu vực lân cận, dần dần di chuyển hàng nghìn km về phía trung tâm lục địa. Phát hiện này phù hợp với mô hình thực tế được thấy với các vụ phun trào kimberlite bắt đầu gần các khu vực rạn nứt và sau đó di chuyển vào đất liền.
Nhưng làm thế nào những điều không chắc chắn này lại gây ra những vụ phun trào bùng nổ từ sâu trong lớp vỏ Trái đất? Theo đó, tất cả đều phụ thuộc vào sự kết hợp đúng đắn của vật liệu. Sự mất ổn định đủ để cho phép các đá từ lớp phủ trên và lớp phủ dưới trộn lẫn vào nhau. Quá trình này kết hợp đá với rất nhiều nước và carbon dioxide bị giữ lại bên trong, cùng với nhiều khoáng chất kimberlite chính – bao gồm cả kim cương.
Chúng giống như lắc một chai sâm panh: các vụ phun trào có nhiều khả năng bùng nổ và nổi để đẩy chúng lên bề mặt. Gernon cho biết những phát hiện này có thể hữu ích trong việc tìm kiếm các mỏ kim cương chưa được khám phá.
Họ cũng có thể giúp giải thích tại sao các kiểu phun trào núi lửa khác đôi khi xảy ra rất lâu sau khi siêu lục địa bị vỡ ra ở những khu vực lẽ ra phần lớn phải ổn định.
Gernon nói: “Đó là một quá trình vật lý cơ bản và có tổ chức cao, vì vậy có khả năng là không chỉ kimberlite phản ứng với nó mà có thể là toàn bộ quá trình của hệ thống Trái đất cũng đang phản ứng với điều này”.
Tham khảo Live Science
