פגמים זעירים ביהלומים מחזיקים בסוד להיווצרות היבשות הראשונות.
במחקר חדש, החוקרים השתמשו בתכלילים - פגמים שנגזרו על ידי תכשיטנים אך בעלי ערך למדענים - כדי לאתר את התהוות היהלומים. הם גילו שהמינרלים הגופרייםיים שבתוך התכלילים היו לאחרונה לפני השטח של כדור הארץ לפני 2.5 מיליארד שנה, לפני עליית החמצן באטמוספירה.
הממצאים חושפים את ההיסטוריה של היבשות והמעטפת בה נוצרים היהלומים, אמרה מנהיגת המחקר קארן סמיט, מדענית מחקר במכון הגמולוגי ללא מטרות רווח באמריקה. היהלומים במחקר, שנמצאו במערב אפריקה, מצביעים על כך שהיבשות העתיקות באזור זה נוצרו על ידי הכנעה, תהליך בו לוח קרום אחד דוחף מתחת לאחר.
"אנחנו יכולים לעקוב אחר 2.5 מיליארד שנה של היסטוריה של כדור הארץ רק באמצעות הכללת הגופרית הזו", אמר סמיט ל- Live Science.
בתוך יהלום
יהלומים נוצרים בעומק המעטפת. רובם, אמר סייט, הם בעומק של 200 מיילים (200 ק"מ), ואחדים מהם עמוקים עוד יותר, בערך 250 עד 435 מיילים למטה (400 עד 700 ק"מ). החור העמוק ביותר שנקדח אי פעם, בורחת הקולה סופרדהפ ברוסיה, חדר רק 12 ק"מ. לאחר מכן מביאים יהלומים אל פני השטח די מהר דרך התפרצויות געשיות עמוקות.
סמיט ועמיתיה חקרו את החנקן ביהלומים מאזור זימי בסיירה לאונה כשהבחינו כי תכלילים של גופרית יהלומים ביהלומים הראו סימנים להתקיים במעטפת לפני היווצרות היהלומים, כלומר הם נכלאו בתוך הגבישת יהלומים ונשאו עמם לפני השטח. הם החלו לחקור את איזוטופים של גופרית בתוך התכלילים. איזוטופים הם וריאציות של אטומים עם מספר שונה של נויטרונים בגרעינים שלהם.
מה שהם מצאו גילה כי התכלילים היו אכן ישנים מאוד. חמצן מגן על הגופרית מפני תגובות מסוימות עם אור אולטרה סגול, כך החוקרים יכולים לדעת אם גופרית נוצרה בסביבה עשירה בחמצן או בסביבה חמוצה דלה. איזוטופים אלו נוצרו באטמוספירה לפני שהיה הרבה חמצן באטמוספירה, לפני כ -2.5 מיליארד שנה, אמר סייט. היהלומים עצמם צעירים בהרבה מזה, והם נוצרו לפני כ- 650 מיליון שנה.
היסטוריה של יבשות
לאחר מכן החוקרים בדקו תכלילים דומים ביהלומים ממכרה אקטי בקנדה. תכלילים אלה הם בני 3.5 מיליארד שנה ואין להם אותם אותות איזוטופיים כמו יהלומי מערב אפריקה. הניגודיות מספרת סיפור על התהוות היבשות, אמר סיט. מוקדם יותר, יבשות נוצרו ככל הנראה ממעטפת נמסה שנמזגה כלפי מעלה בצורה של בזלת, בדומה לאופן בו נוצרים איסלנד או הוואי כיום. המינרלים בקרום זה נוצרו במעטפת, ולא במגע עם האטמוספרה.
מאוחר יותר בהיסטוריה של כדור הארץ, עם זאת, הכנעה הפכה חשובה ליצירת יבשות יציבות. נתח קרום אחד היה טוחן מתחת לשני; חומר צפוף יותר ישקע וחומר פחות צפוף יעלה ליצירת קרום יבשתי. כך גופרית ביהלומי מערב אפריקה הייתה נכנסת עמוק מתחת לפני השטח, אמר סייט.
הקרום הכי יציב וארוך טווח מחובר לחלקים של המעטפת הנקראים "קילים", המכונים כך מכיוון שהם מייצבים את הקרום בדיוק כמו שקיל מייצב ספינה. מחקרים נוספים שנעשו על יהלומים עשירים בהכללה יכולים לעזור להסביר כיצד ומדוע נוצרים הקלים הללו, אמר סייט. עד כה ישנם רק ארבעה מקומות ברחבי העולם, כולל מערב אפריקה וקנדה, עם יהלומים המכילים תכלילי גופרית ומינרלים המשמשים עד היום להיווצרות היהלומים. מקומות נוספים יעזרו להתחקות אחר ההיסטוריה של כדור הארץ ביתר פירוט, אמר סיט, אך מחקרים אלה מאתגרים מכיוון שהיהלומים נהרסים בתהליך הניתוח.
"אנחנו צריכים יהלומים," אמר סייט, "להרוס למדע."
