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Los incendios que provocan erupciones de diamantes: ScienceAlert

Los incendios que provocan erupciones de diamantes: ScienceAlert

La mayoría de los diamantes se forman en lo profundo de la tierra y se acercan a la superficie en pequeñas pero poderosas erupciones volcánicas de un tipo de roca llamada kimberlita.

nuestro Modelado de supercomputadoraspublicado en Ciencias Naturales de la Tierramuestra que estas erupciones son alimentadas por «penachos de calor» gigantes que se extienden 2.900 kilómetros (1.802 millas) bajo tierra, justo por encima del núcleo de nuestro planeta.

La comprensión de la historia interna de la Tierra se puede utilizar para encontrar reservas de minerales, no solo diamantes, sino también minerales importantes como el níquel y elementos de tierras raras.

Kimberlita y puntos calientes

Las erupciones de kimberlita dejan tras de sí un distintivo «tubo» profundo con forma de zanahoria de roca de kimberlita, que a menudo contiene diamantes. Cientos de tales explosiones. que ocurrió en los últimos 200 millones de años se han descubierto en todo el mundo. La mayoría de ellos se encontraron en Canadá (178 erupciones), Sudáfrica (158), Angola (71) y Brasil (70).

Erupciones del volcán kimberlita en los últimos 200 millones de años. (Ömer F. Bodur / The Conversation / Tappe et al., planeta Tierra. Ciencias. Letón., 2018)

Entre la corteza sólida de la Tierra y el núcleo fundido se encuentra el manto, una gruesa capa de roca caliente y ligeramente viscosa. Durante décadas, los geofísicos han utilizado computadoras para estudiar cómo fluye lentamente el manto durante largos períodos de tiempo.

en los ochenta, Un estudio mostró Las erupciones de kimberlita pueden estar relacionadas con pequeñas columnas termoplásticas en el manto (chorros ascendentes de manto caliente con forma de pluma que se elevan debido a su mayor flotabilidad) debajo de los continentes que se mueven lentamente.

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lavadora previamente discutidoen la década de 1970, que estas plumas pueden originarse en el límite entre el manto y el núcleo, a una profundidad de 2.900 km.

Luego, en 2010, los geólogos sugirieron Las erupciones de kimberlita pueden explicarse por penachos térmicos que surgen de los bordes de dos puntos calientes y profundos que se anclan bajo África y el Océano Pacífico.

Y en el último año, lo reportamos Estos puntos fijos son más móviles de lo que pensábamos.

Sin embargo, todavía no sabemos exactamente cómo la actividad en las profundidades del manto estaba impulsando las erupciones de kimberlita.

polos de calor

Los geólogos han planteado la hipótesis de que las plumas del manto podrían ser responsables de encender las erupciones de kimberlita. Sin embargo, aún queda una gran pregunta: ¿Cómo se transfirió el calor desde las profundidades de la Tierra a las kimberlitas?

Un globo terráqueo morado con un mapa de América del Sur delineado en azul.  El colorímetro muestra cómo leer la profundidad y la edad de la estructura del manto frío.
Una instantánea de la convección del manto global centrada alrededor de la subducción debajo de la Placa Sudamericana. (Ömer F. Bodur / La conversación)

Para responder a esta pregunta, utilizamos supercomputadoras en Canberra, Australia, para crear modelos geodinámicos en 3D del manto terrestre. Nuestros modelos representan el movimiento de los continentes en la superficie y en el manto durante los últimos mil millones de años.

Calculamos los movimientos ascendentes del calor desde el núcleo y descubrimos que las amplias capas del manto, o «plumas de calor», conectan la Tierra muy profunda con la superficie. Nuestro modelo muestra que estas columnas proporcionan el calor debajo de la kimberlita y explican la mayoría de las erupciones de kimberlita en los últimos 200 millones de años.

Diagrama que muestra penachos de calor ascendentes, con etiquetas que representan kimberlita.
Representación esquemática de las plumas geotérmicas y cómo aportan calor a las kimberlitas, según los resultados del modelo geodinámico. (Ömer F. Bodur / La conversación)

El modelo captura con éxito las erupciones volcánicas de kimberlita en África, Brasil, Rusia y en parte en los Estados Unidos y Canadá. Nuestros modelos también predicen erupciones volcánicas de kimberlita no detectadas previamente en la Antártida Oriental y Yilgarn Craton en Australia Occidental.

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Hacia el centro de las plumas, las plumas del manto se elevan más rápido y transportan material denso a través del manto, lo que puede explicar las diferencias químicas entre las kimberlitas en diferentes continentes.

Nuestros modelos no tienen en cuenta algunas de las kimberlitas en Canadá, que pueden estar relacionadas con un proceso geológico diferente llamado ‘subducción de placas’. Hasta ahora, hemos proyectado kimberlitas hasta hace mil millones de años, que es el límite actual de Reconstrucción de los movimientos de las placas tectónicas.Conversación

Ömer F.Bodurmiembro honorario, Universidad de Wollongong Y Nicolás FlamentProfesor adjunto, Universidad de Wollongong

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