Superpočítače odhalily nezměrné sloupy horka, které pohánějí diamantové erupce

Australští geologové modelovali dynamiku zemského pláště. Vystopovali gigantické struktury, které se tyčí od vnějšího jádra skrz plášť a vynášejí ohromné množství horka. Je to „motor,“ který pohání kimberlitové erupce s diamanty, jakých se za posledních 200 milionů let odehrály stovky na řadě míst světa.

Modelování dynamiky zemského pláště. Kredit: Ömer Bodur.

Diamanty obvykle vznikají v hlubinách Země, zhruba 120 až 660 kilometrů pod zemským povrchem. Na povrch je vynášejí relativně malé, ale přesto dost výkonné „kimberlitové“ erupce. Zanechávají po sobě charakteristické masy kimberlitu, tedy magmatu s vysokým obsahem těkavých složek, ve tvaru gigantické mrkve, v nichž se pak nacházejí diamanty.

Ömer Faruk Bodur.Kredit: Ömer Bodur.

Za posledních 200 milionů let se odehrály stovky známých „diamantových“ erupcí. Většina z nich proběhla na území dnešní Kanady (178), Jižní Afriky (158), Angoly (71) a Brazílie (70). Geologové víceméně předpokládali, že zažehnutí kimberlitových erupcí mají na svědomí plášťové chocholy.

Otázkou ale bylo, jakým způsobem se přenáší teplo z hlubin na kimberlity.

Sloup horka pohánějící kimberlitové erupce. Kredit: Ömer Bodur.

Ömer Bodur a Nicolas Flament z australské University of Wollongong zapřáhli superpočítače australského výpočetního centra National Computational Infrastructure a vytvořili na nich 3D geodynamické modely zemského pláště.

Tyto modely zahrnují pohyby kontinentů na zemském povrchu i směrem do zemského pláště, během poslední miliardy let. Badatelé s jejich pomocí rekonstruovali pohyby tepla směrem od jádra k povrchu. Zjistili, že od vnějšího jádra, tedy z hloubky asi 2 890 kilometrů prostupují, skrz plášť ohromné „sloupy horka,“ nebo jak autoři uvádějí ve své studii „mobilní struktury bazálních vrstev pláště.“

Z modelů vyplynulo, že tyto gigantické zdroje horka mohou vysvětlit většinu kimberlitových erupcí za posledních 200 milionů let. Dokonce se jim povedlo odhadnout doposud neobjevené kimberlitové erupce z Východní Antarktidy a oblasti kratonu Yilgarn v Západní Austrálii.

V centrální části uvedených „sloupů horka“ se hustý materiál vynášený z hlubin pohybuje rychleji a následně se šíří v zemském plášti. Podle badatelů to představuje součást vysvětlení chemických odlišností mezi kimberlity z různých kontinentů. Roli ale podle nich hrají i procesy spojené se subdukcí, tedy zasouváním tektonických desek.

Video: IGCP648 Virtual Seminar Series - Nicolas Flament