在8600万年前的白垩纪暮色中，现在南非的火山裂开了。在表面下方，岩浆的数百英里向上射击，就像汽车上的汽车一样快地向上射击 - 如果那辆汽车在固体岩石上炸毁 - 咀嚼岩石和矿物质，并将它们带到反向雪崩中。
表面上的样子遗失了历史，但它可能与维苏威山的喷发一样引人注目。它留下的是一系列的胡萝卜形，火成岩岩石填充的管，下面是风化的白色山丘。
1869年，牧羊人在附近的河岸发现了一块巨大的闪闪发光的岩石，这将使这一谦逊的景观迅速发展成臭名昭著。这块岩石是一颗巨大的钻石，最终被称为非洲之星，白山藏着什么将成为金伯利矿山，南非的钻石冲刺的震中，也许是有史以来最大的孔。
多亏了金伯利矿，通常称为“大洞”钻石发现现在被称为金伯利特人。地层洒在全球，从乌克兰到西伯利亚到西澳大利亚州，但它们相对较小且稀有。使他们与众不同的是，他们的岩浆来自非常深处。仍然存在有关精确深度的问题，但众所周知，它们是源于炎热，令人信服的地幔边界的大陆基地的基础。有些人可能会更深地起源于上层和下地幔之间的过渡。
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因此，这些岩浆从非常深，非常古老的岩石中挖掘出来，它们与仅在深层地球中发生的其他过程相互作用，即钻石的形成。要将纯净的碳结晶成硬质量，闪闪发光的钻石需要巨大的压力，因此这些宝石在岩石圈的最深层中至少形成93英里（150公里），这是地壳和相对刚性上层地幔的科学术语。有些被称为亚地层钻石，甚至更深，至435英里（700公里）。金伯利特人在爆发前往表面的旅程中捕获钻石并将其拖入上皮，从而相对毫发无损，有时甚至从地幔本身中含有大量的液体。
研究人员长期以来一直称为构造板彼此磨碎，他们从表面拖到碳，到深度可以结晶成钻石。现在，他们开始看到（有时）必须出现下来的事情，而这种碳的重新出现（现在被压入闪闪发光的宝石）也与构造板的动作有关。特别是，当超强破裂时，钻石似乎爆发了。
“尽管这些过程是不同的过程，但钻石和金伯利特可以将超大型时代的生命周期告知我们。”Suzette Timmerman，瑞士伯尔尼大学学习钻石的地质学家。
浮出水面
没有人亲眼目睹金伯利特爆发。在过去的5000万年中，很少有，而最近可能的喷发在坦桑尼亚的Igwisi Hills发生在10，000年前。不仅这样雨果·奥利洛克（Hugo Olierook），澳大利亚科廷大学的研究员。
这使得研究金伯利岩具有挑战性。例如，科学家对地幔中融化岩石的原始来源的化学性质以及金伯利特人如何设法在地球科学家所说的“ cratons”的稳定核心（通常抵制破坏的稳定内部）的稳定核心上进行冲击。
最近的少数研究正在草拟有关为什么会发生这种情况的新解释。第一个线索是时机。长期以来一直注意到，金伯利特活动的脉冲似乎与超大陆分手的近似时机相对应。凯利·罗素（Kelly Russell），加拿大不列颠哥伦比亚大学的火山学家。一个2018年研究领导塞巴斯蒂安舞台，挪威北极大学的地球科学家，全球观察了这一时机的巧合，并发现了这一点：金伯利特（Kimberlite）爆发的峰值围绕着大约120亿年前至10亿年前的超大陆努纳（Nuna）的分手。
根据2018年的研究，另一个脉搏发生在6亿至5亿年前，与超大陆的罗迪尼亚的分手相吻合，随后在4亿至3.5亿年前的脉搏较小。但是，最多产的时期占所有已知金伯利岛的62.5％，发生在2.5亿至5000万年前。该范围与超大陆的破裂相吻合PAG。对于一些研究人员而言，这表明超大陆周期对于金伯利特爆发至关重要。
奥利罗克（Olierook）告诉《 Live Science》：“这些大陆的破裂是从这些深处获得这些钻石的基础。”
Olierook和他的团队最近分析了西澳大利亚州形成的异常粉红色钻石的年龄，发现它们可能在大约13亿年前浮出水面，在Nuna的窗户中分手。奥利罗克说，新发现将钻石与大陆地壳的伸展联系起来。
他说：“正是那些伸展力的力量使那些深层岩浆的小口袋升至顶部。”
金伯利特的游行
但是，棘手的问题是如何发生这种情况。为了获得金伯利岩，有两种关键成分：富含液体的深层岩石和大陆破坏，可能会使这种融化到地面。没有人知道是什么原因导致金伯利岩融化的形成，但是金伯利特的化学反应与它融化的地幔岩的化学反应截然不同。金伯利特人也富含挥发物，例如水和二氧化碳，这使它们如此浮力和高速度。他们像香槟一样冲过一个无家衣的瓶子，以83英里/小时的速度（134 km/h）上升。为了进行比较，在夏威夷最大的地方以13.5英里/小时的速度（21.7 km/h）流出火山的岩浆。
一项2023年8月的研究使用计算机建模来弄清楚如何金伯利岩可能会穿过大洲厚厚的心脏。研究人员发现，大陆地壳拆开的裂谷过程是关键。拉伸在大陆的表面和底部都产生峰值和山谷。在底部，这些锯齿状的边缘使温暖的地幔材料升起，然后冷却并跌落，从而产生涡流。这些涡流将来自大陆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击，并带有可能碰巧碰到的任何钻石。
这个过程始于大陆裂开的地方，但建模表明，这些锯齿状的涡形形成区域破坏了克拉通上稳定的邻近区域，从而使相同的动态更接近大陆室内。结果是靠近裂谷区域的金伯利特爆发的模式，但逐渐进入稳定的地壳区域。这场缓慢的游行解释了为什么金伯利特脉搏直到大分手开始后才达到顶峰。托马斯·格农领导这项研究的英国南安普敦大学的地质学家。
他说：“在大型超强分手后，金伯利特人的这些峰似乎发生了。” “但这不仅是一件事；这可能会持续很长时间。”
塔佩说，金伯利特人在大陆基地可能很普遍。塔佩（Tappe）和他的团队发现，这些融化可能在pangea的破裂过程中特别突出，因为自从地球固化以来一直在冷却以来一直在慢慢冷却的地幔，大约在2.5亿年前达到了适当的温度，以使金伯利特型融化融化占主导地位。在此期间之前，该地区的岩石可能太热了，无法使熔融和挥发性材料的结合使金伯利特如此爆发。这可能是大多数金伯利特钻石矿山与Pangea分手的历史的原因之一。
钻石中的消息
正如曾经覆盖金伯利矿山（Kimberley Mine）的乏味的白色山丘所证明的那样，金伯利特本身对它们起源的地幔不能说太多。他们在几年内被赶走，失去了使它们在化学水平上有趣的大部分。但是，金伯利岩中携带的钻石是另一个故事。他们有自己的地层历史与金伯利特岩浆本身的形成不一致。但是他们的机会会议以下几百英里，这意味着永远不会看到日光的地幔钻头可以伸到人的手中。
从钻石形成的时间开始，这些位是流体的微观袋。其中许多“夹杂物”可以追溯到数亿年，而一些标本计算他们的年龄数十亿。另外，其中一些钻石在地幔中非常深，因此某些石头可以从地幔和核心之间的边界携带材料。
“只有在金伯利岩中，我们才能看到样品来自400公里[250英里]，甚至降至2,000公里，”Maya Kopylova，不列颠哥伦比亚大学的钻石探索教授。 “地球上没有其他岩浆这样做。”
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虽然钻石的喷发可以追溯到超大陆分手的故事，但它们的构成也可能为大陆如何融合提供了线索。在2023年10月发表在《期刊》上的一项研究中自然，蒂默曼（Timmerman）从巴西和几内亚研究了186至434英里（300至700公里）的钻石。 Timmerman及其同事估计，通过与钻石中的液体夹杂物约会，钻石是大约6.5亿年前形成的，当时是超大陆冈瓦纳（Gondwana）形成的。 Timmerman告诉Live Science告诉Live Science告诉Live Science，钻石可能粘在大陆的底部，并在那里呆了几千年，直到冈瓦纳在白垩纪分裂，金伯利特将它们浮出水面。
Timmerman说，这些超深钻石的重要性是，他们帮助解释了大洲的成长。当海洋壳在大陆地壳下推动时，建造了超强。这个过程称为俯冲，在海洋相对的两侧拖着两个大洲靠近。相同的俯冲将碳带到深处，可以将其压缩到钻石中。
Timmerman解释说，在地幔中，这些俯冲板的钻头可能会变得浮力并恢复起来，并带上超深钻石。这种材料可能会粘在大陆基地数千年，从而帮助它们从下方成长。它还可以解释Super -Deeep钻石如何在金伯利特可以抓住它们的地方降落。
Timmerman说：“深钻石可以更多地了解俯冲过程，地幔对流，液体摇滚相互作用以及超大型周期中地壳下方发生的其他过程。”
她补充说，还有许多其他问题要回答。例如，科学家们仍然不知道俯冲板如何改变超前的基础，以及这是否会影响超大陆的持续时间，然后再分手。另一个开放的问题是，这种回收的地壳材料是否会影响金伯利特岩浆形成何时何地。
古代钻石还可以告诉我们地球混乱历史上其他里程碑。
Olierook说，有些钻石是用碳构成的，这些钻石是在地球形成的，而另一些钻石则是从古代生活中形成的，而碳则与俯冲壳的平板一起拖到了碳。可以通过分析钻石夹杂物中碳的分子结构来判断哪个过程形成了钻石。因此，这些夹杂物可以对地球历史上的朦胧数量构成秘密，例如当广泛俯冲开始或海洋中的生命变得普遍时。
但是要了解这些答案，研究人员将需要更好地弄清钻石的年龄。他们需要更多的钻石，这些钻石都是古老的，也需要最深的深度。
奥尔里克说：“从最近的超大型分手到之前的分手，我强烈怀疑仍然有很多东西可以发现。”
