Новое исследование объясняет, как богатая алмазами кимберлитовая магма достигает поверхности Земли

Канадский вулканолог Келли Рассел и его коллеги из Университета Британской Колумбии, как описано в их предстоящей статье в Nature, установили механизм, который позволяет плотной кимберлитовой магме, часто содержащей алмазы, быстро подниматься из глубин земной коры на поверхность. Ученые пришли к выводу, что ключевую роль играет образование пены, насыщенной углекислым газом, при взаимодействии восходящего карбонатного расплава с богатыми кремнеземом минералами, такими как ортопироксен.

Это открытие решает давнюю научную загадку. Ранее было известно, что подъем кимберлитовых трубок происходит быстро, но точный физико-химический механизм оставался неясным. Новое исследование показывает, что реакция с силикатным материалом в верхней мантии приводит к активному выделению CO₂, что делает магму более плавучей и превращает ее в пену. Этот процесс становится самоподдерживающимся за счет тепла, выделяющегося при кристаллизации других минералов, и может вынести породу на поверхность всего за несколько часов.

Прорыв произошел в лабораторном эксперименте, когда ученые, нагревая образцы пород до 1000°C, попытались посыпать их минералом, богатым кремнеземом. «Через несколько минут началось это вспенивание, — пишет Рассел, — и мы сразу все поняли: загадка решена». Изначально плотная кимберлитовая магма в ходе этой реакции становится легче за счет выделения углекислого газа, что и позволяет ей преодолеть путь к поверхности, где миллионы лет спустя люди добывают принесенные ею алмазы.