Kho kim cương hồng lớn nhất Trái đất được hình thành như thế nào?

Hệ tầng Argyle ở phía tây nước Úc là nguồn cung cấp 90% kim cương hồng trên Trái đất. Đó là một vị trí kỳ lạ cho sự hình thành kim cương: ở rìa lục địa chứ không phải ở trung tâm, nơi mà hầu hết các mỏ kim cương đều có xu hướng tọa lạc ở đó.

Nghiên cứu mới đây cho thấy, màu sắc kỳ lạ và địa chất kỳ lạ có thể đến từ một nguồn gốc tương tự, đó là kiến tạo mảng của Trái đất khoảng 1,3 tỷ năm trước. Các nghiên cứu gần đây của các nhà nghiên cứu khác cho thấy rằng, những chuyển động lục địa quy mô lớn này cũng rất quan trọng trong việc đưa những viên kim cương có màu sắc khác lên bề mặt.

Hugo Olierook, nhà nghiên cứu tại Đại học Curtin, Úc và là tác giả chính của nghiên cứu mới về nguồn gốc của những viên kim cương hồng, cho biết: “Sự tan rã của các lục địa này là cơ sở để đưa những viên kim cương này lên”.

Kim cương màu hồng khác với kim cương màu xanh hoặc màu vàng vì chúng có màu từ các tạp chất như nitơ và boron. Ngược lại, kim cương hồng chỉ có màu sắc sặc sỡ vì cấu trúc tinh thể của chúng đã bị uốn cong. Khu vực Argyle cũng chứa rất nhiều viên kim cương màu nâu, chúng có màu sắc do cấu trúc tinh thể bị biến dạng thậm chí còn lớn hơn.

Mỏ kim cương Argyle đóng cửa vào năm 2020. Nghiên cứu từ những năm 1980, ngay sau khi phát hiện ra mỏ đá quý này, đã xác định tuổi của những tảng đá ở đó là khoảng 1,2 tỷ năm. Nhưng ngay cả những nhà khoa học thực hiện nghiên cứu ban đầu đó cũng không bị thuyết phục về con số đó do những hạn chế về mặt kỹ thuật.

Những kết quả mới này tiết lộ rằng, Argyle chứa kim cương hồng già hơn 100 triệu năm so với hiểu biết trước đây, tức là 1,3 tỷ năm tuổi. Điều này đưa ra nguồn gốc của nó ngay từ thời điểm bắt đầu tan rã của siêu lục địa Nuna.

Kim cương hình thành khi siêu lục địa Nuna tan rã?

Điều này vẽ nên một bức tranh mới về sự ra đời của những viên kim cương hồng của Argyle. Đầu tiên, vào khoảng 1,8 tỷ năm trước, hai mảnh vỏ lục địa va chạm với nhau như một phần của sự hình thành Nuna. Những gì cuối cùng sẽ trở thành đội hình Argyle nằm ngay tại thời điểm này.

Nhà nghiên cứu Olierook cho biết, sự va chạm của lớp vỏ có lẽ là nguyên nhân làm cong những viên kim cương và khiến chúng có màu hồng.

Chính sự tan rã của Nuna, 500 triệu năm sau, đã đưa những viên kim cương lên bề mặt. Lục địa này không bị tách ra ngay tại Argyle, nhưng sự kéo dài tiếp diễn có khả năng làm suy yếu vụ va chạm lục địa. Sự suy yếu này cho phép phun trào đá sâu – mang theo những viên kim cương màu hồng quý hiếm.

Olierook nói: “Quá trình rạn nứt dường như không chỉ xảy ra ở các rìa mà còn có vẻ xảy ra ở giữa các lục địa, và đó có lẽ là điều khiến kim cương xuất hiện ở giữa chúng trong hầu hết các trường hợp".

Olierook cho biết thêm, việc theo dõi đường đi của kim cương từ độ sâu đến bề mặt rất hữu ích để hiểu cách carbon di chuyển vào và ra khỏi bên trong hành tinh. (Kim cương chủ yếu là carbon nguyên chất.)

Ông cho rằng, Argyle là một địa điểm khá độc đáo, nhưng có khả năng kim cương hồng có thể được tìm thấy ở nơi nào khác trên Trái đất. Vấn đề là nếu kim cương hồng hình thành ở rìa các lục địa, chúng sẽ có thể bị chôn vùi dưới rất nhiều đá và trầm tích bị xói mòn.