在8600萬年前的白堊紀暮色中，現在南非的火山裂開了。在表面下方，岩漿的數百英里向上射擊，就像汽車上的汽車一樣快地向上射擊 - 如果那輛汽車在固體岩石上炸毀 - 咀嚼岩石和礦物質，並將它們帶到反向雪崩中。
表面上的樣子遺失了歷史，但它可能與維蘇威山的噴發一樣引人注目。它留下的是一系列的胡蘿蔔形，火成岩岩石填充的管，下面是風化的白色山丘。
1869年，牧羊人在附近的河岸發現了一塊巨大的閃閃發光的岩石，這將使這一謙遜的景觀迅速發展成臭名昭著。這塊岩石是一顆巨大的鑽石，最終被稱為非洲之星，白山藏著什麼將成為金伯利礦山，南非的鑽石沖刺的震中，也許是有史以來最大的孔。
多虧了金伯利礦，通常稱為“大洞”鑽石發現現在被稱為金伯利特人。地層灑在全球，從烏克蘭到西伯利亞到西澳大利亞州，但它們相對較小且稀有。使他們與眾不同的是，他們的岩漿來自非常深處。仍然存在有關精確深度的問題，但眾所周知，它們是源於炎熱，令人信服的地幔邊界的大陸基地的基礎。有些人可能會更深地起源於上層和下地幔之間的過渡。
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因此，這些岩漿從非常深，非常古老的岩石中挖掘出來，它們與僅在深層地球中發生的其他過程相互作用，即鑽石的形成。要將純淨的碳結晶成硬質量，閃閃發光的鑽石需要巨大的壓力，因此這些寶石在岩石圈的最深層中至少形成93英里（150公里），這是地殼和相對剛性上層地幔的科學術語。有些被稱為亞地層鑽石，甚至更深，至435英里（700公里）。金伯利特人在爆發前往表面的旅程中捕獲鑽石並將其拖入上皮，從而相對毫髮無損，有時甚至從地幔本身中含有大量的液體。
研究人員長期以來一直稱為構造板彼此磨碎，他們從表面拖到碳，到深度可以結晶成鑽石。現在，他們開始看到（有時）必須出現下來的事情，而這種碳的重新出現（現在被壓入閃閃發光的寶石）也與構造板的動作有關。特別是，當超強破裂時，鑽石似乎爆發了。
“儘管這些過程是不同的過程，但鑽石和金伯利特可以將超大型時代的生命週期告知我們。”Suzette Timmerman，瑞士伯爾尼大學學習鑽石的地質學家。
浮出水面
沒有人親眼目睹金伯利特爆發。在過去的5000萬年中，很少有，而最近可能的噴發在坦桑尼亞的Igwisi Hills發生在10，000年前。不僅這樣雨果·奧利洛克（Hugo Olierook），澳大利亞科廷大學的研究員。
這使得研究金伯利岩具有挑戰性。例如，科學家對地幔中融化岩石的原始來源的化學性質以及金伯利特人如何設法在地球科學家所說的“ cratons”的穩定核心（通常抵制破壞的穩定內部）的穩定核心上進行沖擊。
最近的少數研究正在草擬有關為什麼會發生這種情況的新解釋。第一個線索是時機。長期以來一直注意到，金伯利特活動的脈衝似乎與超大陸分手的近似時機相對應。凱利·羅素（Kelly Russell），加拿大不列顛哥倫比亞大學的火山學家。一個2018年研究領導塞巴斯蒂安舞台，挪威北極大學的地球科學家，全球觀察了這一時機的巧合，並發現了這一點：金伯利特（Kimberlite）爆發的峰值圍繞著大約120億年前至10億年前的超大陸努納（Nuna）的分手。
根據2018年的研究，另一個脈搏發生在6億至5億年前，與超大陸的羅迪尼亞的分手相吻合，隨後在4億至3.5億年前的脈搏較小。但是，最多產的時期佔所有已知金伯利島的62.5％，發生在2.5億至5000萬年前。該範圍與超大陸的破裂相吻合PAG。對於一些研究人員而言，這表明超大陸週期對於金伯利特爆發至關重要。
奧利羅克（Olierook）告訴《 Live Science》：“這些大陸的破裂是從這些深處獲得這些鑽石的基礎。”
Olierook和他的團隊最近分析了西澳大利亞州形成的異常粉紅色鑽石的年齡，發現它們可能在大約13億年前浮出水面，在Nuna的窗戶中分手。奧利羅克說，新發現將鑽石與大陸地殼的伸展聯繫起來。
他說：“正是那些伸展力的力量使那些深層岩漿的小口袋升至頂部。”
金伯利特的遊行
但是，棘手的問題是如何發生這種情況。為了獲得金伯利岩，有兩種關鍵成分：富含液體的深層岩石和大陸破壞，可能會使這種融化到地面。沒有人知道是什麼原因導致金伯利岩融化的形成，但是金伯利特的化學反應與它融化的地幔岩的化學反應截然不同。金伯利特人也富含揮發物，例如水和二氧化碳，這使它們如此浮力和高速度。他們像香檳一樣衝過一個無家衣的瓶子，以83英里/小時的速度（134 km/h）上升。為了進行比較，在夏威夷最大的地方以13.5英里/小時的速度（21.7 km/h）流出火山的岩漿。
一項2023年8月的研究使用計算機建模來弄清楚如何金伯利岩可能會穿過大洲厚厚的心臟。研究人員發現，大陸地殼拆開的裂谷過程是關鍵。拉伸在大陸的表面和底部都產生峰值和山谷。在底部，這些鋸齒狀的邊緣使溫暖的地幔材料升起，然後冷卻並跌落，從而產生渦流。這些渦流將來自大陸底部的材料混合在一起，使泡沫，浮力的金伯利岩可以朝向地面射擊，並帶有可能碰巧碰到的任何鑽石。
這個過程始於大陸裂開的地方，但建模表明，這些鋸齒狀的渦形形成區域破壞了克拉通上穩定的鄰近區域，從而使相同的動態更接近大陸室內。結果是靠近裂谷區域的金伯利特爆發的模式，但逐漸進入穩定的地殼區域。這場緩慢的遊行解釋了為什麼金伯利特脈搏直到大分手開始後才達到頂峰。托馬斯·格農領導這項研究的英國南安普敦大學的地質學家。
他說：“在大型超強分手後，金伯利特人的這些峰似乎發生了。” “但這不僅是一件事；這可能會持續很長時間。”
塔佩說，金伯利特人在大陸基地可能很普遍。塔佩（Tappe）和他的團隊發現，這些融化可能在pangea的破裂過程中特別突出，因為自從地球固化以來一直在冷卻以來一直在慢慢冷卻的地幔，大約在2.5億年前達到了適當的溫度，以使金伯利特型融化融化占主導地位。在此期間之前，該地區的岩石可能太熱了，無法使熔融和揮發性材料的結合使金伯利特如此爆發。這可能是大多數金伯利特鑽石礦山與Pangea分手的歷史的原因之一。
鑽石中的消息
正如曾經覆蓋金伯利礦山（Kimberley Mine）的乏味的白色山丘所證明的那樣，金伯利特本身對它們起源的地幔不能說太多。他們在幾年內被趕走，失去了使它們在化學水平上有趣的大部分。但是，金伯利岩中攜帶的鑽石是另一個故事。他們有自己的地層歷史與金伯利特岩漿本身的形成不一致。但是他們的機會會議以下幾百英里，這意味著永遠不會看到日光的地幔鑽頭可以伸到人的手中。
從鑽石形成的時間開始，這些位是流體的微觀袋。其中許多“夾雜物”可以追溯到數億年，而一些標本計算他們的年齡數十億。另外，其中一些鑽石在地幔中非常深，因此某些石頭可以從地幔和核心之間的邊界攜帶材料。
“只有在金伯利岩中，我們才能看到樣品來自400公里[250英里]，甚至降至2,000公里，”Maya Kopylova，不列顛哥倫比亞大學的鑽石探索教授。 “地球上沒有其他岩漿這樣做。”
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雖然鑽石的噴發可以追溯到超大陸分手的故事，但它們的構成也可能為大陸如何融合提供了線索。在2023年10月發表在《期刊》上的一項研究中自然，蒂默曼（Timmerman）從巴西和幾內亞研究了186至434英里（300至700公里）的鑽石。 Timmerman及其同事估計，通過與鑽石中的液體夾雜物約會，鑽石是大約6.5億年前形成的，當時是超大陸岡瓦納（Gondwana）形成的。 Timmerman告訴Live Science告訴Live Science告訴Live Science，鑽石可能粘在大陸的底部，並在那里呆了幾千年，直到岡瓦納在白堊紀分裂，金伯利特將它們浮出水面。
Timmerman說，這些超深鑽石的重要性是，他們幫助解釋了大洲的成長。當海洋殼在大陸地殼下推動時，建造了超強。這個過程稱為俯衝，在海洋相對的兩側拖著兩個大洲靠近。相同的俯衝將碳帶到深處，可以將其壓縮到鑽石中。
Timmerman解釋說，在地幔中，這些俯衝板的鑽頭可能會變得浮力並恢復起來，並帶上超深鑽石。這種材料可能會粘在大陸基地數千年，從而幫助它們從下方成長。它還可以解釋Super -Deeep鑽石如何在金伯利特可以抓住它們的地方降落。
Timmerman說：“深鑽石可以更多地了解俯衝過程，地幔對流，液體搖滾相互作用以及超大型週期中地殼下方發生的其他過程。”
她補充說，還有許多其他問題要回答。例如，科學家們仍然不知道俯衝板如何改變超前的基礎，以及這是否會影響超大陸的持續時間，然後再分手。另一個開放的問題是，這種回收的地殼材料是否會影響金伯利特岩漿形成何時何地。
古代鑽石還可以告訴我們地球混亂歷史上其他里程碑。
Olierook說，有些鑽石是用碳構成的，這些鑽石是在地球形成的，而另一些鑽石則是從古代生活中形成的，而碳則與俯衝殼的平板一起拖到了碳。可以通過分析鑽石夾雜物中碳的分子結構來判斷哪個過程形成了鑽石。因此，這些夾雜物可以對地球歷史上的朦朧數量構成秘密，例如當廣泛俯沖開始或海洋中的生命變得普遍時。
但是要了解這些答案，研究人員將需要更好地弄清鑽石的年齡。他們需要更多的鑽石，這些鑽石都是古老的，也需要最深的深度。
奧爾里克說：“從最近的超大型分手到之前的分手，我強烈懷疑仍然有很多東西可以發現。”
