كنوز من أعماق الأرض: اندفاع الألماس من مركز الأرض يكشف التاريخ المفقود للقارات العملاقة!

في أواخر العصر الطباشيري، قبل حوالي 86 مليون عام، اندفع الماجما- الصخور المنصهرة مع المواد الصلبة المتطايرة من البراكين- من عمق مئات الأميال نحو السطح بسرعة مذهلة فيما يعرف اليوم بجنوب أفريقيا، محملة بالصخور والمعادن وقطعًا من التاريخ الأرضي، في ظاهرة عكسية للانهيار الجليدي.  ما تركته هذا الحدث وراءه كان عبارة عن سلسلة من الصخور البركانية تحت تلال بيضاء منخفضة.

وفي عام 1869، أدى اكتشاف أحد الرعاة لحجر ضخم لامع على ضفة نهر قريبة إلى تحويل هذه المناظر الطبيعية المتواضعة إلى مركز للأنظار. حيث كان الحجر عبارة عن ألماسة ضخمة سُميت فيما بعد "نجمة أفريقيا"، وكانت الجبال البيضاء تخفي ما سيُعرف لاحقًا بمنجم كيمبرلي، مركز اندفاع الألماس في جنوب إفريقيا وربما أكبر حفرة تم حفرها يدويًا في الأرض.

بفضل منجم كيمبرلي، المعروف أيضًا باسم "الحفرة الكبيرة"، أصبحت التكوينات التي يُعثر فيها على الألماس تُعرف الآن باسم الكمبرلايت. هذه التكوينات منتشرة حول العالم، من أوكرانيا إلى سيبيريا وغرب أستراليا، ولكنها نادرة وصغيرة نسبيًا. ما يُميزها هو أن ماجماها تأتي من أعماق شديدة. ولا تزال هناك أسئلة حول العمق الدقيق لها، لكن من المعروف أنها تنشأ تحت قواعد القارات عند حدود الوشاح الساخن المتحرك. وقد ينشأ بعضها حتى من عمق أكبر، عند الانتقال بين الوشاح العلوي والسفلي.

وتكتسب هذه الماجما خصائصها من الصخور العميقة والقديمة جدًا، وتتفاعل مع عمليات أخرى تحدث فقط في أعماق الأرض - أي تكوين الألماس. تتطلب بلورة الكربون العادي إلى ألماس صلب ولامع ضغطًا عاليًا، لذا تتشكل هذه الجواهر على الأقل على عمق 150 كيلومترًا (93 ميلًا)، في أعمق طبقات الليثوسفير، وهو المصطلح العلمي للقشرة والوشاح العلوي الصلب نسبيًا.

بينما يتشكل بعض الألماس، المعروف باسم الألماس تحت الليثوسفيري، على عمق أعمق، وصولاً إلى حوالي 700 كيلومتر (435 ميلًا). تقوم الكمبرلايت، خلال رحلتها الانفجارية إلى السطح، بالتقاط الألماس وجره إلى القشرة العلوية، محافظة عليه نسبيًا.

وقد كشفت الأبحاث أنه مع تحرك الصفائح التكتونية تحت بعضها البعض، تجر الكربون من السطح إلى الأعماق حيث يمكن أن يتبلور إلى ألماس. الآن، بدأ العلماء يرون أن هذا الظهور الجديد للكربون - المضغوطًا الآن في جواهر لامعة - مرتبط أيضًا بحركات الصفائح التكتونية. بشكل خاص، يبدو أن الألماس يندفع إلى الأعلى عند تفكك القارات العملاقة.

وتوضح ذلك سوزيت تيمرمان، الجيولوجية في جامعة بيرن في سويسرا والمتخصصة في دراسة الألماس، قائلة: "رغم اختلاف هذه العمليات، يمكن للألماس والكمبرلايت معًا أن يُطلعنا على دورة حياة أزمنة القارات العملاقة".

لم يسبق لأحد أن رأى ثوران الكمبرلايت بشكل مباشر. لقد كان هناك عدد قليل جدًا منها خلال الخمسين مليون سنة الماضية، وآخر ثوران محتمل، في تلال إجويسي في تنزانيا، حدث منذ أكثر من 10000 عام. ليس هذا فحسب، بل إن المادة الرئيسية في الكمبرلايت، وهي معدن الأوليفين، تتلاشى بسرعة على السطح، كما قال هوغو أولييروك، وهو باحث في جامعة كيرتن في أستراليا.

وهذا يجعل دراسة الكمبرلايت صعبة. فالعلماء في حيرة، على سبيل المثال، بشأن كيمياء المصدر الأصلي للصخور المنصهرة في الوشاح، وكذلك حول كيفية تمكن الكمبرلايت من اختراق النوى المستقرة لما يسميه علماء الجيولوجيا "الكراتونات" - الأجزاء الداخلية السميكة من القارات التي تغطي النوى المستقرة. وعادة ما تقاوم الاضطراب.

ترسم مجموعة من الدراسات الحديثة تفسيرًا جديدًا لسبب حدوث ذلك. المؤشر الأول هو التوقيت. وقالت كيلي راسل، عالمة البراكين في جامعة كولومبيا البريطانية في كندا: إنه لوحظ منذ فترة طويلة أن نبضات نشاط الكمبرلايت تبدو متوافقة مع التوقيت التقريبي لتفكك القارة العملاقة.

كما ألقت دراسة أجريت عام 2018 بقيادة سيباستيان تاب، عالم الجيولوجيا في جامعة القطب الشمالي في النرويج، نظرة عالمية على هذه المصادفة في التوقيت ووجدت أن هناك ذروة في انفجارات الكيمبرليت حدثت منذ حوالي 1.2 مليار سنة إلى مليار سنة مضت، وتزامنت مع انهيار القارة الضخمة "نونا".

وحدثت نبضة أخرى قبل ما بين 600 مليون و500 مليون سنة، بالتزامن مع تفكك قارة رودينيا العملاقة، وفقا لبحث عام 2018. تلتها نبضة أصغر قبل ما بين 400 مليون و350 مليون سنة. لكن الفترة الأكثر غزارة، والتي تمثل 62.5% من جميع الكمبرلايت المعروفة، حدثت قبل 250 مليون إلى 50 مليون سنة. يصادف أن هذا النطاق يتزامن مع تفكك القارة العملاقة بانجيا .

وبالنسبة لبعض الباحثين، يشير هذا إلى أن دورات القارات العملاقة ضرورية لثورانات الكمبرلايت. وقد قال أولييروك: "إن تفكك هذه القارات يعد أمرًا أساسيًا للحصول على هذا الماس من هذه الأعماق العميقة".

وقالت مايا كوبيلوفا، أستاذة التنقيب عن الماس في جامعة كولومبيا البريطانية: "فقط في الكمبرلايت يمكننا رؤية عينات قادمة من مسافة 400 كيلومتر، وحتى وصولاً إلى 2000 كيلومتر" . "لا توجد صهارة أخرى على وجه الأرض تفعل ذلك".

في حين أن انفجار الماس يمكن أن يتتبع قصة تفكك القارة العظمى، فإن تكوينها قد يوفر أيضًا دليلاً على كيفية تجمع القارات معًا. وفي دراسة نشرت في أكتوبر 2023 في مجلة Nature، درست تيمرمان الماس من البرازيل وغينيا الذي تشكل على عمق يتراوح بين 186 و434 ميلاً (300 إلى 700 كيلومتر).

ومن خلال تأريخ شوائب السوائل داخل الماس، قدرت تيمرمان وزملاؤها أن الماس تشكل منذ حوالي 650 مليون سنة، عندما كانت القارة العملاقة جوندوانا تتشكل. وقالت تيمرمان: من المحتمل أن يكون الألماس قد تمسك بقاعدة القارة وبقي هناك لآلاف السنين حتى تفككت جوندوانا خلال العصر الطباشيري وأخرجها الكمبرلايت إلى السطح.

وقالت تيمرمان: "إن المهم في هذه الماسات فائقة العمق هو أنها ساعدت في تفسير كيفية نمو القارات، حيث يتم بناء القارات العظمى عندما تندفع القشرة المحيطية تحت القشرة القارية. هذه العملية، التي تسمى الاندساس، تعمل على تقريب قارتين على الجانبين المتقابلين من المحيط إلى بعضهما البعض. يؤدي هذا الاندساس نفسه إلى وصول الكربون إلى الأعماق، حيث يمكن ضغطه وتحويله إلى ألماس".

قد يخبرنا الماس القديم أيضًا عن معالم أخرى في تاريخ الأرض الفوضوي. قال أولييروك إن بعض الألماس يتكون من الكربون الذي تم دمجه في الأرض عند تكوينها، في حين يتكون البعض الآخر من الكربون من الحياة القديمة. ومن الممكن معرفة العملية التي شكلت الماس من خلال تحليل التركيب الجزيئي للكربون داخل شوائب الماس. وبالتالي، يمكن لهذه الشوائب أن تحمل أسرارًا حول الفترات الضبابية في تاريخ الأرض.

ولكن للحصول على هذه الإجابات، سيحتاج الباحثون إلى تحسين قدرتهم على معرفة عمر الألماس. وسوف يحتاجون إلى المزيد من الألماس القديم ومن أعمق الأعماق. قال أولييروك: "بالعودة بالزمن إلى الوراء من أحدث تفكك للقارة العملاقة إلى ما قبل ذلك، أعتقد بشدة أنه لا يزال هناك الكثير مما يتعين اكتشافه".

لطالما ارتبطت دورة حياة القارات العملاقة بأسرار عميقة، ويبدو أن الألماس والكمبرلايت يكشفان جزءًا من هذا الغموض، مما يفتح الباب أمام استكشافات جديدة حول تاريخ كوكب الأرض العريق والمعقد.