العيوب الصغيرة في الماس تحمل سر تكوين القارات الأولى.
في دراسة جديدة ، استخدم الباحثون شوائب - عيوب يسخر منها تجار المجوهرات ولكنها ذات قيمة للعلماء - لتتبع تكوين الماس. ووجد الباحثون أن معادن الكبريتيد داخل الشوائب كانت موجودة على سطح الكوكب قبل 2.5 مليار سنة ، قبل صعود الأكسجين في الغلاف الجوي.
وقالت رئيسة الدراسة كارين سميت ، عالمة أبحاث في معهد الأحجار الكريمة غير الربحي في أمريكا ، إن النتائج تكشف تاريخ القارات والغطاء الذي يتكون منه الماس. يشير الماس في الدراسة ، الموجود في غرب إفريقيا ، إلى أن القارات القديمة في تلك المنطقة تشكلت من الاندساس ، وهي عملية تدفع فيها قطعة من القشرة تحت أخرى.
قال سميت لـ Live Science: "يمكننا تتبع 2.5 مليار سنة من تاريخ الأرض من خلال هذا الكبريتيد".
داخل الماس
يتشكل الماس في الوشاح. قال سميت إن معظمها يتكون من عمق حوالي 125 ميلاً (200 كيلومتر) ، وبعضها أعمق ، حوالي 250 إلى 435 ميلاً (400 إلى 700 كيلومتر). أعمق حفرة تم حفرها على الإطلاق ، Kola Superdeep Borehole في روسيا ، اخترقت فقط 7.6 ميل (12 كم). يتم بعد ذلك جلب الماس إلى السطح بسرعة كبيرة عن طريق الانفجارات البركانية العميقة.
كانت سميت وزملاؤها يدرسون النيتروجين في الماس من منطقة زيمي في سيراليون عندما لاحظوا أن شوائب كبريتيد الحجم في الماس تظهر علامات على وجودها في الوشاح قبل تشكل الماس ، مما يعني أنهم محاصرون داخل البلورة الماس وحمله إلى السطح معهم. بدأوا في التحقيق في نظائر الكبريت في الشوائب. النظائر هي اختلافات في الذرات بأعداد مختلفة من النيوترونات في نواتها.
ما وجدوه كشف أن الشوائب كانت قديمة جدًا بالفعل. يحمي الأكسجين الكبريت من تفاعلات معينة مع الأشعة فوق البنفسجية ، لذلك يمكن للباحثين معرفة ما إذا كان الكبريت يتكون في بيئة غنية بالأكسجين أو منخفضة الأكسجين. وقال سميت إن هذه النظائر تشكلت في الغلاف الجوي قبل أن يكون هناك الكثير من الأكسجين في الغلاف الجوي ، قبل حوالي 2.5 مليار سنة. الماس نفسه أصغر بكثير من ذلك ، وتشكل منذ حوالي 650 مليون سنة.
تاريخ القارات
ثم درس الباحثون شوائب مماثلة في الماس من منجم إيكاتي الكندي. يبلغ عمر هذه الشوائب 3.5 مليار سنة وليس لها نفس إشارات النظائر مثل الماس في غرب إفريقيا. قال سميت إن التناقض يحكي قصة عن كيفية تشكل القارات. في وقت مبكر ، ربما تكونت القارات من الوشاح الذائب الذي ترشح إلى أعلى في شكل البازلت ، على غرار كيف تتشكل أيسلندا أو هاواي اليوم. تشكلت المعادن في هذه القشرة في الوشاح ، وليس على اتصال مع الغلاف الجوي.
في وقت لاحق من تاريخ الأرض ، أصبح الاندساس مهمًا لتشكيل قارات مستقرة. قطعة واحدة من القشرة تطحن تحت أخرى. ستغرق المواد الأكثر كثافة ، وترتفع المواد الأقل كثافة لتشكل القشرة القارية. وقال سميت إن هذه هي الطريقة التي كان من الممكن أن يصل بها الكبريت في الماس في غرب إفريقيا إلى عمق تحت السطح.
ترتبط القشرة الأكثر استقرارًا وطويلة الأمد بأجزاء من الوشاح تسمى "العوارض" ، لذلك سميت لأنها تثبت القشرة تمامًا مثل استقرار العارضة في السفينة. وقال سميت إن إجراء المزيد من الدراسات حول الماس الغني بالاشتمال يمكن أن يساعد في تفسير كيف ولماذا تتشكل هذه الأنواع. حتى الآن ، لا يوجد سوى أربعة مواقع حول العالم ، بما في ذلك غرب أفريقيا وكندا ، مع الماس الذي يحتوي على كل من شوائب الكبريت والمعادن المستخدمة حتى الآن لتشكيل الماس. وقال سميت إن المزيد من المواقع سيساعد على تتبع تاريخ الأرض بمزيد من التفاصيل ، لكن هذه الدراسات صعبة لأن الماس يتم تدميره في عملية التحليل.
قال سميت: "نحتاج إلى الماس ، للتدمير من أجل العلم".
