chispa1707

Суть гипотезы: кимберлитовые трубки образовались после ударов молний из-под земли по идущему невысоко над Землей потоку метеоритов с последующим заполнением и расширением канала молнии магмой.

Далее будут оценки условий образования и характеристики кимберлитовых трубок с двух позиций: современной геологической (со слов chatgpt) и той, что изложена только что.

КИМБЕРЛИТОВЫЕ ТРУБКИ ФОРМИРУЮТСЯ В КРАТОНАХ

(так говорит геология)

Кратон (от др.-греч. κράτος — сила, крепость; оплот, твердыня) — древнейшие блоки континентальной коры (гранитные платформы с фундаментом докембрийского возраста). Они представляют собой ядра материков и занимают миллионы квадратных километров. Под кратонами часто лежит толстая (150–250 км) мантийная «корка», которая холоднее окружающей мантийной литосферы, а потому алмазы стабильно в ней существуют (на глубинах 140–200 км), не превращаясь в графит.

Поскольку в кратонах литосфера толстая и жесткая, любое растяжение или «сдвиг» создает в них узкие зоны разлома, «слабые пути», по которым легче проталкивается кимберлитовая магма. Кимберлитовая магма сверхлетучая (богата СО₂ и H₂O). Давление на такой глубине огромное. Как только магма находит слабое место в литосфере (разлом), давление резко сбрасывается, а растворенные в магме газы вскипают. Выброс магмы взрывоподобный, несущий обломки породы из глубин, включая алмазы, «подхваченные» на пути.

РАЗЛОМ КАК СЛАБОЕ МЕСТО ТЕОРИИ

Кимберлитовые трубки часто имеют форму морковки или воронки, а разлом, по которому выбрасывается магма, предполагает протяженность, а вовсе не морковку. Это долго смущало геологов. Объяснение подобрали с натяжкой: где магма прорвалась, туда по проторенному пути и движется. Каким образом остальная часть разлома остается пустой, неизвестно.

БОЛЕЕ ТОГО…

Почти 100% трубок находятся в пределах тектонически нарушенных зон (разломные системы), однако разломов, которые точно пересекают каждую кимберлитовую трубку «от и до», не найдено. Разломы всегда идут рядом с трубкой и никогда через нее.

И БОЛЕЕ ТОГО…

Вопрос, что именно стало «спусковым крючком» для сброса давления в узкой морковке кимберлитовой трубки, все еще предмет дискуссии. Вот лежит платформа кратона в 35-45 км толщиной, под ней - мантийная корка – еще 150-250 км. Есть какие-то узкие трещины, и вдруг – прорыв. Даже если не принимать во внимание, что прорыв магмы ВСЕГДА идет МИМО трещины, вопрос, что именно заставило магму рвануть вверх, пока без ответа.

РЕШАЕМ ПРОБЛЕМУ С РАЗЛОМАМИ

Решение одно: разломы рядом с трубкой - следствие взрывного разжатия платформы при появлении кимберлитовой трубки

ПОЧЕМУ ТРУБКА, А НЕ ЗВЕЗДОЧКА?

Силовое разжатие гранитной плиты обязано сформировать форму звезды или паутины – как трещина в стекле вокруг пулевой пробоины, но такого вокруг трубок нет. Ответ на этот парадокс возможен один-единственный: скорость образования трубки была сопоставима со скоростью ударной волны (при которой породы ведут себя аномально податливо) или выше.

МОЛНИЯ СНИЗУ КАК ТРИГГЕР

Молния движется со скоростью около 100 000 км/с (треть скорости света), что само по себе исключает растрескивание гранита породы. Температура молнии 20-30 тысяч градусов, поэтому гранит не трескается, не плавится, а ионизируется и вылетает из трубки уже в виде плазмы.

Уже готовый канал молнии мгновенно сбрасывает давление внизу, магма вскипает и вылетает наверх с заметно меньшей, но все-таки высочайшей скоростью. Температура магмы 900-1200, температура плавления гранита 750-1000 градусов, поэтому гранит быстро перегревается, расширяется в объеме и разжимает холодные участки плиты вокруг себя с образованием трещин – всегда за пределами способной к расширению перегретой зоны. Поскольку магма намного горячее температуры плавления гранита, канал молнии очень быстро расширяется до размеров кимберлитовой трубки (от десятков до сотен метров).

СКОРОСТЬ ОСТЫВАНИЯ КАК АРГУМЕНТ

ChatGPT сказал, что для того, чтобы кимберлитовая трубка диаметром 100 метров остыла с 1200 градусов до характерных средних температур других пород, требуются десятки-сотни лет. Порядок — между ~50 и ~300 годами, в зависимости от условий. Базовый масштаб: ~50–110 лет. С учетом скрытой теплоты и реальной геометрии: ~100-300 лет. Если уменьшить диаметр вдвое (50 м), время падает ~в 4 раза; если увеличить - растет как квадрат размера.

И ПОЧЕМУ ЖЕ ТРУБКИ ВСЕ ЕШЕ ТЕПЛЫЕ?

Само собой, я задал и вопрос, отличается ли сегодняшняя температура кимберлитовых трубок от температур иных пород на той же глубине.

ChatGPT сказал: в некоторых кимберлитовых трубках фиксировались участки с более теплыми подземными водами, чем вокруг. Это связывают не с «оставшимся» теплом, а с тем, что трубка действует как канал для глубинной циркуляции: теплая вода из больших глубин поднимается быстрее по раздробленной породе. В Якутии и Канаде отмечен повышенный фон геотермического градиента именно в районах кимберлитовых полей. Это объясняют возможными остаточными глубинными процессами в литосфере (не сама трубка теплее, а региональная мантия «живее», чем обычно). Иногда трубки проявляют современную дегазацию CO₂. Газ может подниматься из глубины и нагревать воду вблизи трубки. Это очень локальные эффекты, но создают впечатление «аномального тепла».

А ПОЧЕМУ НЕ ВСЕ ТРУБКИ ЕЩЕ ТЕПЛЫЕ?

При этом почему одни трубки все еще теплые, а другие – имеют те же температуры, что и окружающая их порода, и науке пока не до конца ясно. Само собой, что я предположил, что теплее именно большие трубки (медленнее остывают), а в норме маленькие.

ChatGPT сказал: Да, это вполне логичное предположение, и геологи с ним в целом согласны — с рядом уточнений. Крупные трубки часто сильнее фрагментированы, и через них легче проходят подземные флюиды. Эти флюиды (вода, CO₂) поднимаются с глубины и приносят тепло.

Понятно, что я спросил, почему трубка диаметром 100 метров теплее, чем стандартный разлом плиты шириной в те же 100 метров, но длиной в сотни и тысячи км, способный всей своей площадью внизу участвовать в геотермических процессах? И тут начался цирк: ИИ начал постоянно сползать в эпоху образования трубки и связывать ее нынешнее тепло именно с этим фактором, но совсем не потому, что оно еще не остыло… Выглядел ИИ в эти моменты жалко.

О ДАТИРОВАНИИ ТРУБОК

Есть способ надежно датировать время образования любой кимберлитовой трубки – по тепловым волнам. Породы надежно фиксируют изменение тепла на поверхности, посылая тепловую волну вглубь, и ученые уже давно умеют различать (правда, не ближе 70 см к поверхности) даже суточные колебания температуры давно прошедших дней. Сезонные колебания регистрируются еще проще. Так вот… если взорвать атомную бомбу (типа Малыша) под землей, за 200 лет (с 1825 года) тепловая волна уйдет на 100-120 метров от эпицентра – и вглубь, и в стороны. На самой поверхности ее не уловить, но, если на расстоянии 100-120 метров от места взрыва пробурить скважину глубиной 50-100 метров, остаточная тепловая волна себя отчетливо покажет.