The Płaszcz Ziemi jest tak głęboko, że nigdy nie byliśmy w stanie wiercić skorupy, aby ją pobrać. Mamy tylko pośrednie sposoby uczenia się o tym. Jest to inny rodzaj geologii, niż większość ludzi wie. To jak badanie silnika samochodowego bez możliwości otwarcia maski, ale mamy tam kilka rzeczywistych próbek.
Wiesz, że diament jest twardą, gęstą formą czystego węgla. Fizycznie nie ma twardszej substancji, ale pod względem chemicznym diamenty są dość kruche. Dokładniej, diament jest metastabilny minerał w warunkach powierzchniowych. Eksperyment pokazuje nam, że nie można go utworzyć, chyba że w warunkach znajdujących się co najmniej 150 kilometrów głęboko w płaszczu pod starożytnymi kontynentami. Wznieś je nieco ponad te głębokości, a diamenty szybko zamieniają się w grafit. Na powierzchni mogą wytrzymać w naszym łagodnym środowisku, ale nie wszędzie pomiędzy tym miejscem a ich głębokim miejscem narodzin.
Erupcje Diamentów
Powodem, dla którego mamy diamenty, jest to, że szybko pokonują ten dystans w ciągu zaledwie jednego dnia w bardzo szczególnych erupcjach. Oprócz uderzeń z kosmosu erupcje te są prawdopodobnie najbardziej
niespodziewany wydarzenia na Ziemi. Pewny magmy na ekstremalnych głębokościach znajdź otwór i pędź w górę, zakopując się w różnych skałach. Dwutlenek węgla wydostaje się z roztworu, gdy magma unosi się, dokładnie jak gazowany napój gazowany, a kiedy magma kończy przebijanie skorupy, wybucha w powietrze z prędkością kilkuset metrów na sekundę.Nigdy nie byliśmy świadkami erupcji diamentów; najnowszy, w Ellendale Diamond Field, wydaje się być w Australii w miocenie, jakieś 20 milionów lat temu. Geologicznie rzecz biorąc, były rzadkie od około miliarda lat temu. Wiemy o nich z bezdennych zatyczek zestalonej skały płaszcza, które zostawiają za sobą, zwanych kimberlitami i lamproitami lub po prostu „diamentowymi rurami”. Niektóre z nich znajdują się w Arkansas, w Wisconsin, i w Wyoming, między innymi na całym świecie z bardzo starą skorupą kontynentalną.
Inkluzje i ksenolity
Diament z plamką w środku, bezwartościowy dla jubilera, jest skarbem dla geologa. Ta drobina, an włączenie, jest często nieskazitelnym okazem płaszcza, a nasze narzędzia są wystarczająco dobre, aby wyodrębnić z niego wiele danych. Niektóre kimberlity, nauczyliśmy się w ciągu ostatnich dwóch dekad, dostarczają diamenty, które wydają się pochodzić z 700 kilometrów i głębiej, całkowicie poniżej górnego płaszcza. Dowody leżą w inkluzjach, w których zachowane są minerały, które mogą tworzyć się tylko na tych niespotykanych głębinach.
Oprócz diamentów pojawiają się też inne egzotyczne kawałki skał płaszczowych. Skały te nazywane są ksenolitami, wielkim słowem Scrabble, które w greckim języku naukowym oznacza „obcy kamień”.
Badania ksenolitu mówią nam krótko, że kimberlity i lamproity pochodzą z bardzo starego dna morskiego. Kawałki skorupy oceanicznej sprzed 2 i 3 miliardów lat, wyciągnięte pod kontynenty przez subdukcję, usiadły tam od ponad miliarda lat. Ta skorupa, jej woda, osady i węgiel dusiły się w wysokociśnieniowym gulaszu, rozgrzanym do czerwoności bulionie, który w diamentowych rurach pęka z powrotem na powierzchnię jak smak tamalesów zeszłej nocy.
Dno morskie zanika pod kontynentami niemal tak daleko wstecz, jak to tylko możliwe powiedzmy, ale rury diamentowe są tak rzadkie, musi być tak, że prawie cała subdukowana skorupa jest trawiona w płaszcz.