キンバーライト (パイプ状の物体) は大部分のダイヤモンドの母岩であり、キンバーライトは大部分が古代大陸地殻の領域に位置しています。
ただし、ダイヤモンドを含むキンバーライトはごく一部です。ダイヤモンドは本質的にキンバーライト メルトの一部ではなく、「密航者」であることが長い間認識されてきました。それらは、古代の地殻ブロックのマントル根に存在し、上昇するキンバーライト マグマに捕らえられています (図を参照)。キンバーライトにダイヤモンドが存在する可能性は、大陸地殻の下にあるリソスフェア マントル ルートの深部におけるダイヤモンドの存在量と分布に依存します。
私たちは最近、地球の特定の地域のキンバーライトにダイヤモンドがない理由を説明する論文を発表しました。 (Ernst, R.E.、Davies, D.R.、Jowitt, S.M.、Campbell, I.H. (2018)。マントル プルームはダイヤモンドを破壊することができますか? Earth and Planetary Science Letters、v. 502、p. 244-252)。この論文では、太古の地殻の領域の下で発生する高温のマントル プルームの影響をモデル化しました。
マントル プリュームは、マントル深部からの熱的に浮揚した湧昇であり、薄いリソスフェア (厚さ 100 km 未満) の領域に到達すると、部分的に融解し、大火成地域 (LIP) と呼ばれる主に玄武岩組成の大量の液体岩石を生成します。また、それらは、より厚いリソスフェアの隣接領域の下でキンバーライトマグマの形成を引き起こす可能性もあります (図を参照)。 [ちなみに、LIP イベントは、少なくとも 10 m から 8 km 近くの深さまで、カナダ (または米国) 全体を液体岩で覆うほどの規模です。 LIP はまた、パンゲアなどの超大陸の分裂や、いくつかのタイプの主要な鉱床 (特に Ni-Cu-PGE) を伴う古い例、および生物の最大 90% が絶滅する大量絶滅イベントを含む壊滅的な気候変動にも関連しています。地球上は一掃されました。ただし、心配しないでください。LIP イベントはまれです。それらは2000万から3000万年ごとに発生します。 LIP は他の地球体、特に金星と火星にも存在します]。上昇するマントル プルームの一部が厚いリソスフェア (100 km を超える厚さ) の下で停止する場所では、プルームが熱をリソスフェア マントルの深部に伝達し、結果として生じる温度の上昇により、リソスフェアの深部ダイヤモンドがグラファイトに変化する可能性があります。
したがって、リソスフェアを通って上昇するキンバーライト マグマのわずかに若いパルスは、ダイヤモンドではなくグラファイトのみを見て、不毛のキンバーライト (ダイヤモンドを欠いている) として古地表に到達します。しかし、プルームからの熱パルスが消えると (約 1 億年以上)、下部リソスフェア マントルの「ルート」は再び十分に冷たくなり、グラファイトからダイヤモンドが再形成されます。したがって、その後上昇するキンバーライト マグマはダイヤモンドに遭遇し、それらを古地表に運び、そこで採掘することができます (そして、ロマンチックなカップルを幸せにします)。
両方の状況 (ダイヤモンドの喪失とダイヤモンドの再成長) の例を特定しました。たとえば、シベリアでは、2 億 5000 万から 2 億 2500 万年前のキンバーライトにダイヤモンドが欠けています。これは、以前 (3 億 7000 万年前) のマントル プルーム イベント (ダイヤモンドの可能性を破壊した) のためです。カナダ北部では、11 億 4000 万年前のプルーム/LIP イベントのために、11 億の古いキンバーライトが不毛になっています。しかし、同じ地域では、1 億 8000 万年から 1 億 5000 万年前のはるかに若いキンバーライトが再びダイヤモンドに富んでいます。これは、11 億年から 1 億 8000 万年前の長い冷却期間がダイヤモンドの再形成を可能にしたためです。
