שילוב ייחודי של מינרלים הכלואים בתוך יהלום, שמקורו מאות קילומטרים מתחת לפני כדור הארץ, שופך אור חדש על טקטוניקת הלוחות - התהליכים הגיאולוגיים המולידים הרים, אוקיינוסים ויבשות.
3 צפייה בגלריה
יהלומים שמקורם מאות קילומטרים מתחת לפני כדור הארץ, מהווים כמוסות זמן החושפות כיצד נוצרו, הודות לשילובים ייחודיים של מינרלים הכלואים בתוכם
(צילום: University of Alberta)
אחד התכלילים שנמצאו ביהלום, שהגיע מעומק רב באדמה, היה דוגמה טהורה של המינרל אוליבין, על שמו קרויה קבוצת האוליבין, משפחה של מינרלים במבנה דומה, הכוללת גם את אבן החן פרידוט, סוג של פורסטריט, מינרל נזוסיליקטי. ברוב האוליבין שנמצא על פני כדור הארץ יש מעט ברזל, כך שהטוהר של תכלילי האוליבין ביהלום זה, הינו עדות לתנאים הייחודיים שבהם הוא נוצר, כך על פי מחקר בינלאומי שפורסם בכתב העת Nature.
טוהר האוליבין, כמו גם כמה תכלילי מינרלים אחרים ביהלום זה, מצביעים על כך שהוא היה טמון הרבה יותר עמוק מהרגיל באדמה, בין מה שנקרא אזור המעבר לאזור המעטפת התחתונה - 420 ק"מ עד 660 ק"מ מתחת לפני כדור הארץ, מה שמראה כי לסביבה שבין שני אזורים אלה יש תכולת חמצן משתנה. "הדרך היחידה כדי ליצור את ההרכב הקיצוני הזה של האוליבין ואת מכלול המינרלים הכולל שהתגלה כעת, היא באמצעות תהליך שנקרא הפחתה (Subduction), שבו חודר לוח אוקייני אל מתחת לליתוספירה של לוח שכן, כך שחומר נדחף מפני השטח של כדור הארץ אל מעמקיו", הסביר מחבר המחקר גראהם פירסון, פרופ' במחלקה למדעי כדור הארץ והאטמוספירה ומנהל בית הספר להכשרת חקר יהלומים באוניברסיטת אלברטה, שנחשב לאחד המדענים המובילים בעולם בחקר יהלומים. "בכך מתקבלים שיפועים חדים בפעילות החמצן, שיפועים שתורמים מאוד לשינויים קיצוניים בהרכב המינרלים".
הבנה של דרגות חמצן אלו עוזרת להסביר כיצד טקטוניקת הלוחות מביאה אלמנטים נדיפים בחזרה למעטפת, ויכולה גם לרמוז לאופן שבו נוצרים יהלומים בעומקים רבים במיוחד - ידע שלא ניתן להשיג בדרך אחרת. "ניתן לראות כיצד לוחות אוקייניים יורדים אל עומק כדור הארץ בתמונות סיסמיות, אבל אין מידע על המבנים המפורטים שהם מפתחים או המנגנונים והכימיה המתרחשים בלוחות האלה. היהלום שנותח במחקר מספק עקבות ייחודית לאותה התפתחות כימית מפורטת בזמן שהלוח יורד אל המעמקים. מדהים לתעד את התכווצותם של הלוחות האוקייניים הענקיים האלה כשהם יורדים לבטן כדור הארץ, על ידי בחינה של מינרלים בגודל של עשרות מיקרונים, הכלואים ביהלומים", הסביר פירסון.
פירסון הוסיף כי ככל שמשיגים תובנה רבה יותר לגבי התנועה של הלוחות הללו לתוך המעטפת, תהליך שנקרא כאמור הפחתה, ניתן להבין טוב יותר את טקטוניקת הלוחות. "תהליך ההפחתה הינו הכוח המניע תהליכים טקטוניים, בלעדיו לא תוכל להתרחש טקטוניקת הלוחות. לכן, אם לא מבינים את פרטי התהליך, זה מגביל גם את ההבנה כיצד תנועת הלוחות פועלת", כך לדבריו של פירסון.
למעשה, טקטוניקת הלוחות אחראית להיווצרות כל דבר, מהרים, דרך אוקיינוסים ועד יבשות, כשהיא משפיעה אפילו על האקלים של כדור הארץ. לכן, פיתוח ההבנה של טקטוניקת הלוחות יכולה גם לסייע בהבנה טובה יותר של אירועי אסונות טבע כמו למשל רעידות אדמה, צונאמי והתפרצויות געשיות. יהלומים "סופר עמוקים", שמקורם בעומקים של יותר מ-300 ק"מ מתחת לפני כדור הארץ, הם אוצר של מידע מדעי מכיוון שיהלומים מסוגלים באופן ייחודי לשמר מידע על המקום שבו הם נוצרים, כולל רבים מהתהליכים הפיזיקליים והכימיים שהתרחשו במהלך היווצרותם.
בניגוד לכך, רוב המינרלים האחרים מאבדים הרבה מהמידע הזה עד שהם עושים את דרכם אל פני כדור הארץ, ולכן יהלומים פועלים כמעט כמו כמוסות זמן. "יש הרבה דברים על פני כדור הארץ שאפשר להסביר רק על ידי תהליכים המתרחשים בעומק רב", אמר פירסון. "אם מעוניינים להסביר את המתרחש על פני השטח - בין אם זה מינרליזציה כלכלית, התרוממות פני השטח או תופעות שקיעת קרקע הקשורות לאגני נפט - צריך להבין את המבנה, המכניקה והתכונות של עומק כדור הארץ, בעזרת יהלום למשל, שהוא בעל יכולת ייחודית שמחזקת את הבנה זו".
