Dünya, okyanus tabanını geri dönüştürerek elmas üretiyor

Bilinen en sert madde olan, değerli takı ve mücevherler yaptığımız elmaslar çok büyük olasılıkla okyanus tabanının Dünya mantosundaki sıcaklık ve basınçla pişmesi ile oluşuyor.



01-06-2019 13:33

Bilinen en sert madde olan, değerli takı ve mücevherler yaptığımız elmaslar çok büyük olasılıkla okyanus tabanının Dünya mantosundaki sıcaklık ve basınç ile pişmesiyle oluşuyor. Avustralya, Sydney’de bulunan Macquaire University yerbilimcilerinin araştırmalarına göre, birçok elmasın içinde sıkışmış olan tuzlar, bu değerli taşların yerkabuğunun altına doğru girmiş ve oraya gömülmüş olan bir zamanlarının deniz tabanından üretilmiş olduğuna işaret ediyor.

Elmasların büyük bir bölümü böylelikle oluşmuşken, geriye kalanları da mantonun diplerinde gerçekleşen karbon kristalleşmesi ile oluştu. Yerin 200 kilometre altındaki basınç ve sıcaklıkların simüle edilmesi ile yürütülen deneylerde, Macquarie University’nin yanı sıra Almanya’daki Goethe Universität ve Johannes Gutenberg Universität’tan araştırmacılar, okyanus tabanı çökeltilerindeki suyun elmasların içinde bulunan tuz dengesini yaratabilecek biçimde davrandığını gösterdi.

ÇÖZÜLEMEMİŞ SORUNUN CEVABI GÖSTERİLDİ

Science Advances‘dan yayımlanan makalede elmas oluşumu ile ilgili hala yürürlükte olan ve şimdiye kadar teste tabi tutulamadığı için çözülememiş bir soru, deneysel olarak elmaslardaki tuzun deniz çökeltilerinden geldiği gösterilerek cevabın burada yatmakta olduğu gösterildi.

Bilim Fili'nden Baran Bozdağ'ın çevirisine göre Dünya mantosunun yaşlı kısımlarının volkanik patlamalar ile yeryüzüne çıkan kimberlit veya elmaslı kil adı verilen magma parçalarının içinde bulunan karbon kristalleri yani ‘elmas’lar, bazen yalnızca karbondan oluşup tamamen temiz görünürken, belirli bir kısmı da (daha değersiz ve rengi nisbeten beyaza kayabilen elmaslar) içlerinde potasyum ve sodyum gibi mineraller barındırır. Bu tipler de bize nereden geldiklerine dair ipuçları taşımış olurlar.

BİLİNMEYEN BOŞLUĞUNU DENİZ ÇÖKELTİLERİ DOLDURABİLİYOR

Nervürlü veya lifli elmaslar dediğimiz bu tip taşlar, daha çok teknik alanlarda kullanılır örneğin plakçalar iğneleri, matkap uçları bu buğulu elmaslardan yapılabilmektedir. Lifli elmaslar elbette, safi karbodan oluşan elmaslara göre daha hızlı oluşur bu nedenle de içinde bulundukları medyumun yani sıvı ortamın örneklerini bünyelerinde barındırmalarına neden oluyor.

Bazı elmasların içinde tuz mineralleri bulunduğu ve bu tuzlu sıvının mantoda mavcut olmuş olması gerektiği tahmin ediliyordu.  Araştırmacılar buradaki bilinmeyen boşluğunu deniz çökeltilerinin doldurabildiğini gösterdi.

Bunun gerçekleşmesi için de büyük bir deniz tabanı kütlesinin dünyanın içine doğru (200 kilometre kadar bir derinliğe kadar) görece hızlı biçimde subdüksiyon (İng. subduction) süreci sonucu kayarak batmış olması gerekiyor. Bir tektonik levhanın diğer bir levhanın veya katmanın altına doğru girmesi süreci olan subduction’ın hızlı olması gerekiyor çünkü 40.000 atmosfer basıncına denk gelen 4 cigapaskal basınçla bu çökeltilerin sıkıştırılması gerekiyor. Akabinde mantonun 800 santigrat derecenin üzerindeki sıcaklığında erime süreci başlıyor.

SODYUM VE POTASYUMLARIN DENGESİNİN OLUŞTUĞU GÖZLEMLENDİ

Bu fikri test etmek için Mainz’daki Johannes Gutenberg Universität ve Frankfurt’ta bulunan Goethe Universität araştırmacılar yüksek basınç ve sıcaklık deneyleri yürüttü. Peridotit adı verilen ve elmasların oluştuğu mantoda en yaygın biçimde bulunan taşlar ile deniz çökeltileri örneklerini damarsı yapılar içinde bir araya getirildi. Basınç ve sıcaklığı artırarak mantodakine benzer bir ortamı bu damarların içinde yaratan araştırmacılar 4-6 gigapaskal basınç ile 800-1100 santigrat sıcaklık değerleri arasında (yerin 120-180 kilometre altına benzer koşullar) elmasların içindekine benzer biçimde sodyum ve potasyumların dengesinin oluştuğunu gözlemledi.

Deneylerin ürünlerine bakıldığında, kimberlit magma oluşumu için gerekecek içeriklerin ve minerallerin oluşumuna da izin verdiği görüldü. Öyle ki bu tabakanın Dünya yüzeyine elmasları taşıyan atıklar olduğunu düşünecek olursak deneyler bir anlamda iki yandan hipotezi doğrulamış gibi görünüyor.