Моделирование с помощью суперкомпьютеров показало гигантские «столбы тепла», как активность внутри мантии формирует кимберлитовые трубки.
Исследователи из Вуллонгонгского университета в Австралии использовали суперкомпьютеры для построения трехмерных геодинамических моделей мантии Земли. Они учитывают движение континентов на поверхности и в мантии за последний миллиард лет и объясняют, как формируются кимберлитовые трубки — вертикальные геологические образования, связанные, в том числе, с месторождениями алмазов.
Большинство алмазов образуются глубоко внутри Земли и выносятся близко к поверхности в результате небольших, но мощных вулканических извержений породы. Хотя по всему миру обнаружено более сотни подобных извержений, которые произошли за последние сотни миллионов лет, геофизика этого процесса оставалась загадкой.
Моделирование с помощью суперкомпьютеров показало, что эти извержения подпитываются гигантскими «столбами тепла», укоренившимися на глубине около 2,9 тыс. км под землей, прямо над ядром нашей планеты. При этом у центра таких столбов мантийные плюмы (горячие потоки, движущиеся от основания мантии вверх) поднимаются гораздо быстрее и переносят через мантию плотный материал, что может объяснить химические различия между кимберлитами на разных континентах.
Исследователи рассчитали движение тепла вверх от ядра и обнаружили, что широкие «столбы тепла» (аппвеллинги внутри мантии) соединяют очень глубокие слои Земли с поверхностью. Они обеспечивают нагрев под кимберлитами, и объясняют большинство подобных извержений за последние 200 млн лет.
Модель успешно рассчитала месторасположение известных кимберлитовых трубок в Африке, Бразилии, России и частично в США и Канаде. А также предсказала еще не обнаруженные извержения кимберлитов в Восточной Антарктиде и в Западной Австралии. Исследователи отмечают, что понимание внутренней истории Земли можно использовать для определения запасов полезных ископаемых — не только алмазов, но и других элементов, таких, например, как никель или редкоземельные металлы.
По информации https://hightech.fm/2023/05/10/heat-funnelling-diamonds
Обозрение "Terra & Comp".
