Žemės mantija yra taip giliai, mes niekada negalėjome gręžti plutos, kad galėtume ją paimti. Mes turime tik netiesioginius būdus, kaip apie tai sužinoti. Tai yra kitokia geologija, nei dauguma žmonių žino. Tai panašu į automobilio variklio tyrimą, negalint atidaryti gaubto, tačiau iš ten turime keletą tikrų pavyzdžių.
Jūs žinote, kad deimantas yra kieta, tanki grynos anglies forma. Fiziškai nėra kietesnės medžiagos, tačiau chemiškai kalbant, deimantai yra gana trapūs. Tiksliau, deimantas yra a metastabilus mineralas paviršiaus sąlygomis. Eksperimentas mums parodo, kad jis gali susiformuoti tik esant sąlygoms, esančioms ne mažiau kaip 150 km gylyje mantijoje po senoviniais žemynais. Paimkite juos šiek tiek virš tų gylių, o deimantai greitai virsta grafitu. Paviršiuje jie gali ištverti mūsų švelnioje aplinkoje, bet ne kur nors tarp čia ir jų gilios gimtinės.
Deimantiniai išsiveržimai
Deimantai, dėl kurių mes turime deimantų, yra tai, kad jie greitai įveikia atstumą, vos per parą, labai savotiškais išsiveržimais. Be išorinio kosmoso poveikio, šie išsiveržimai yra tikriausiai patys didžiausi
netikėtai įvykiai Žemėje. Tam tikras magmos kraštutiniame gylyje aptinka angą ir skuba į viršų, eidami pro įvairias uolienas. Anglies dioksido dujos išeina iš tirpalo, kai kyla magma, lygiai taip pat, kaip gazuotas soda, ir kai magma baigia skruzdinti plutą, ji sprogo ore keliais šimtais metrų per sekundę.Mes niekada nebuvome deimantų išsiveržimo liudininkai; naujausias, Ellendale'o deimantų laukas, atrodo, Australijoje, Miocene, maždaug prieš 20 milijonų metų. Geologine prasme jie buvo reti maždaug prieš milijardą metų. Mes apie juos žinome iš kietų mantijos uolienų be dugno kaiščių, kuriuos jie palieka, vadinamų kimberlitais ir lamproitėmis arba tiesiog „deimantiniais vamzdžiais“. Kai kurie jų randami Arkanzasas, į Viskonsinas, ir į Vajomingas, be kitų vietų visame pasaulyje su labai sena žemyno pluta.
Inkliuzai ir ksenolitai
Deimantas su smaigaliu jo viduje, nevertas juvelyro, yra lobis geologui. Tas speck, an įtraukimas, dažnai yra nesugadintas mantijos pavyzdys, o mūsų įrankiai yra pakankamai geri, kad iš jo būtų galima išgauti daug duomenų. Kai kurie kimberlitai, kurių mes sužinojome per pastaruosius du dešimtmečius, pristato deimantus, kurie, atrodo, yra kilę iš 700 kilometrų ir giliau, visiškai po viršutine mantija. Įrodymai slypi inkliuzuose, kur yra išsaugomi mineralai, kurie gali susidaryti tik šiuose negirdėtuose gyliuose.
Be to, kartu su deimantais yra ir kitų egzotiškos mantijos uolienos gabaliukai. Šios uolienos vadinamos ksenolitais, puikiu skrabalų žodžiu, reiškiančiu „svetimas akmuo“ mokslinėje graikų kalboje.
Ksenolito tyrimai mums trumpai pasako, kad kimberitai ir lamproitai yra kilę iš labai seno jūros dugno. Prieš 2 ir 3 milijardus metų susidarę vandenyno plutos gabalai, subombarduoti po to laiko žemynus, ten sėdėjo daugiau nei milijardą metų. Ši pluta ir jos vanduo, nuosėdos ir anglis sutirštėjo į aukšto slėgio troškinį - raudonai karštą sultinį, kuris deimantiniuose vamzdžiuose veržiasi atgal į paviršių, kaip ir praėjusios nakties patinų skonis.
Beveik tiek laiko atgal, kiek galėjome, jūros dugnas buvo žeminamas žemynuose Pasakyk, bet deimantiniai vamzdžiai yra tokie reti, turi būti, kad beveik visa subruzdinta pluta yra suvirškinama mantija.