6 億 5,000 万年から 4 億 5,000 万年前の間にゴンドワナ超大陸の地下で形成された、ブラジルと西アフリカで産出された古代の超深層ダイヤモンドは、超大陸の形成、安定性、運動についての新たな洞察をもたらします。国際チームによる研究を通じて、ダイヤモンドは地球の超大陸周期の永続的な記録として機能します。彼らの分析により、これまで知られていなかった地質学的プロセスが明らかになり、ゴンドワナのような超大陸の成長にダイヤモンドが果たしている重要な役割が実証されました。
6 億 5,000 万年から 4 億 5,000 万年前に形成された超深層ダイヤモンドは、大陸がどのように発展し、移動したかを示しています。ブラジルと西アフリカの鉱山から発掘された古代の超深層ダイヤモンドの分析により、地球上の複雑な生命の初期進化における大陸の進化と移動の背後にあるこれまで知られていなかったメカニズムが明らかになりました。 6億5000万年から4億5000万年前にゴンドワナ超大陸の麓で形成されたダイヤモンドは、国際専門家チームによって分析され、ゴンドワナなどの超大陸がどのように形成され、安定し、地球の周りを移動したかが示された。
この研究に携わったウィッツ地球科学大学院のカレン・スミット博士は、「超深層ダイヤモンドは極めて稀であり、大陸形成の全過程について多くのことを教えてくれることがわかった。」と述べ、「これらのダイヤモンドの年代測定を行うことで、最初の大陸がどのように形成されたのかを理解したいと考えている」と述べた。 」
ダイヤモンドは数百万年から数十億年前に形成され、地球のマントルの最も暗い部分と最も古い部分を照らすことができます。大陸は地球の表面を漂い、「超大陸」を生成および破壊します。これらの移動は総称して「超大陸サイクル」として知られており、ダイヤモンドは、これら古代の創造と破壊のサイクルを記録できるほど長く生き残った数少ない鉱物の 1 つです。
超大陸では、プレートテクトニクスの原動力である深海プレートの沈み込みが非常に特定の領域に集中する可能性があります。海洋地殻は若く、大陸地殻は地球の深部の働きについて限られた視野しか提供しないため、このような深部地質学的プロセスは、特に過去においては直接研究することが困難であった。古代のダイヤモンドは、深部プレートテクトニクスのエンジンと超大陸サイクルとの関係を直接知る手段となります。
スイスのベルン大学のシュゼット・ティマーマン博士率いる研究チームは、ダイヤモンド内部の小さなケイ酸塩と硫化物のインクルージョンを年代測定することにより、ゴンドワナ大陸の底の深さ300～700キロメートルで形成されたダイヤモンドの年代を特定した。研究の目的は、超大陸の竜骨に物質がどのように加えられたかを追跡することでした。その過程で、チームはこれまで知られていなかった地質学的プロセスを発見した。この研究は最近、Nature誌に掲載されました。
「ダイヤモンドインクルージョンの地球化学分析と年代測定は、大陸プレートテクトニクスの移動に関する既存のモデルと組み合わせると、6億5000万年前から4億5000万年前にゴンドワナ超大陸が南極大陸を覆っていたときに、ゴンドワナ大陸の地下深くでダイヤモンドが形成されたことを示している」とスミット氏は述べた。
ダイヤモンドの形成中、ダイヤモンドの母岩は浮力を持ち、沈み込んだマントル物質をダイヤモンドとともにマントル内に運びます。これらの物質はゴンドワナの根の基部に追加され、基本的に超大陸に「成長」しました。
約1億2000万年前、ゴンドワナ大陸が分裂し始め、現在の大西洋などの海洋が形成されました。ダイヤモンドは、9,000 万年前の激しい火山の噴火によって地表にもたらされ、母岩に小さなインクルージョンを伴いました。
これらの現在の噴火は、ゴンドワナの 2 つの主要な構成要素であるブラジルとアフリカ西部の大陸の断片に位置しています。したがって、ダイヤモンドは広がってその基部に「くっついていた」ため、元の超大陸のさまざまな部分とともに移動したに違いありません。
「ダイヤモンドのこの複雑な歴史は、超大陸の形成とその進化の後期段階にまで遡り、ダイヤモンドが地球内を縦方向と横方向にスムーズに移動したことを示しています。大陸の根元に比較的若い物質が付着すると、これらの古代の大陸の破片が厚くなり、それらが互いに溶接され、大陸の成長の新しいモデルの可能性を示唆しています。」
Smit はカーネギー科学研究所で硫化物包有物の同位体分析を実施しました。彼女は現在、ウィットウォータースランド大学で働いており、最終的にはウィットウォータースランド大学でダイヤモンドインクルージョン分析を可能にする新しい同位体研究室と手法を開発しているチームの一員です。
スミット氏は、「われわれは2022年に必要な設備を導入し、以前は海外でしか行えなかった種類のダイヤモンド研究作業を南アフリカでも実施できるよう、高度に専門化された技術と設備を結集するよう懸命に取り組んでいる。大陸がどのように進化し移動したかを理解するには、この種の研究が必要である。大陸がなければ生命は存在しない。この研究は、大陸がどのように形成され、どのように進化し、私たちの惑星地球が他の惑星と何が違うのかについての洞察を私たちに与えてくれる。」と語った。