Giải mã bí ẩn các mỏ kim cương dồi dào nhất thế giới

Từ các viên kim cương chất lượng thấp, giàu chất lưu bao phủ bề mặt như trên, các nhà nghiên cứu đã tìm ra chìa khóa hình thành chúng: nước biển. Ảnh: Daily Mail

Một nhóm nhà khoa học đến từ Canada, Mỹ và Anh phát hiện, một số mỏ kim cương giàu có nhất ở vùng Northwest Territories của Canada được hình thành do nước biển cổ xưa chảy vào phần đáy sâu nhất của lục địa.

Phát hiện trên đã làm nổi bật hơn nữa vai trò của quá trình kiến tạo mảng trong việc “tái chế” các vật liệu bề mặt ở những phần sâu nhất của Trái đất, phía dưới các đại dương. Kết quả thu được dựa vào một khám phá mang tính đột phá hồi năm ngoái của Đại học Alberta (Canada), về lượng lớn nước bị nhốt giữ hơn 500km dưới lòng đất.

“Kết quả nghiên cứu mới rõ ràng cho thấy, nước đại dương trong trường hợp này đã bị xuống một vùng hơi nông hơn nhưng vẫn còn rất sâu của Trái đất. Từ đây, nước muối biển được bơm vào đáy của lớp nền phía dưới vùng Northwest Territories và tạo thành kim cương”, nhà nghiên cứu Graham Pearson giải thích.

Vùng Graham Pearson là nơi dung chứa nhiều mỏ kim cương chất lượng cao cũng như mỏ kim cương chất lượng thấp, vốn bị bao phủ dưới một lớp vật liệu vẩn đục, với trữ lượng lớn. Tất cả các viên kim cương được hình thành chất lưu, nhưng chỉ các viên ngọc quý sở hữu lớp vỏ kém hấp dẫn hơn (kim cương chất lượng thấp) mới chứa đựng các dấu vết về các chất lưu khởi nguyên, giá trị với khoa học.

“Các chất lưu trong lớp phủ rất giàu natri, kali và clo. Hiện rất khó để có được chúng từ lớp mantin (nằm giữa lớp vỏ và nhân của Trái đất) bình thường của hành tinh chúng ta. Đây là một bí ẩn lớn. Chúng bắt nguồn từ đâu? Rốt cuộc, chúng tôi có thể chỉ ra rằng, nhiều khả năng nhất chúng bắt nguồn từ nước biển, vốn về cơ bản là một dung dịch natri clorua”, nhà nghiên cứu Pearson cho biết thêm.

Theo ông Pearson, nước biển nhiều khả năng bị nhốt giữ trong một mảng vỏ đại dương của Trái đất phía dưới Bắc Mỹ cách đây vài trăm triệu năm. Sự tương tác giữa nước biển mặn với đá ở tầng phong hóa nằm đè lên, đã tạo ra sự đa dạng hóa học của các chất lưu kết tinh thành kim cương. Những viên kim cương sau đó được đưa trở lên bề mặt Trái đất thông qua một loại đá macma do núi lửa phun trào, có tên gọi là kimberlite.

Mặc dù các viên kim cương chất lượng cao thường được phỏng đoán là hình thành cách đây 3 – 3,5 tỉ năm, nhưng các viên kim cương giàu chất lưu với chất lượng kém hơn dường như mới vài trăm triệu tuổi, trẻ hơn nhiều trong thời gian biểu địa chất của Trái đất.

Một giả thuyết nhằm lí giải sự khác biệt tuổi kim cương này nhận định, 2 loại kim cương thực tế được hình thành trong các quá trình tương tự nhau và theo thời gian, các viên đá giàu chất lưu sẽ biến đổi thành kim cương. Ông Pearson và các đồng nghiệp đang tiếp tục nghiên cứu về các chất lưu tìm thấy trong các viên kim cương để kiểm nghiệm giả thuyết này.

Tuấn Anh (Theo Daily Mail, NatGeo)