أوجد علماء الجيولوجيا من اتحاد المعاهد الفيدرالي السويسرية ETH Zurich وجامعة ملبورن صلة بين وجود الألماس ومعدن الزبرجد الزيتوني.
وفي ورقة بحثية نشرت في مجلة Nature Communications، أوضح العلماء أن طريقتهم سوف تبسط عملية الكشف عن الألماس، حيث تعتمد العملية على التركيب الكيميائي للكمبرلايت، الذي يتواجد فقط في الكتل الصخرية القديمة جدًا التي ظلت دون تغيير جيولوجيًا لمليارات السنين، خاصة في كندا وأمريكا الجنوبية ووسط وجنوب أفريقيا وأستراليا وسيبيريا.
ووفقا للباحث الرئيسي للدراسة، أندريا جولياني، فإن أحجار الزبرجد الزيتوني هو معدن يشكل حوالي نصف صخور الكمبرلايت ويتكون من نسب متفاوتة من المغنيسيوم والحديد، وكلما زاد احتواء أحجار الزبرجد الزيتوني على الحديد، قل احتواؤه على المغنيسيوم، والعكس صحيح.
وقال جولياني، الذي يدرس تكوين وتكوين الأحجار الكريمة منذ عام 2015، في بيان صحفي: “في عينات الصخور التي كان فيها الزبرجد الزيتوني غنيًا جدًا بالحديد، لم يكن هناك ألماس أو كان هناك عدد قليل جدًا من الماس”، “لقد بدأنا في جمع المزيد من العينات والبيانات، وكنا نحصل دائمًا على نفس النتيجة.”
وأكدت تحقيقاته في النهاية أن نسبة الحديد إلى المغنيسيوم في الزبرجد الزيتوني ترتبط ارتباطًا مباشرًا بمحتوى الألماس في الكمبرلايت، وأخذ جولياني وفريقه هذه النتائج إلى شركة عملاق صناعة الألماس “دي بيرز”، التي زودتهم بعينات الكمبرلايت. اهتمت الشركة وقدمت الدعم المالي للدراسة العلمية وطلبت من الباحثين عدم نشر النتائج في الوقت الحالي.
في عام 2019، انتقل جولياني من ملبورن إلى المعهد التقني الفيدرالي العالي في زيوريخ بألمانيا، وبدعم من المؤسسة الوطنية السويسرية للعلوم، بدأ في البحث عن تفسيرات للعلاقة بين محتوى المغنيسيوم والحديد في الزبرجد الزيتوني ووجود الألماس.
وقام مع زملائه الجدد بدراسة كيفية تأثير عملية التحول، التي تحدث في باطن الأرض، على الألما،. في حالة التحول، تهاجم السوائل الساخنة والذوبان الصخور، تتفاعل المعادن الموجودة في الصخر مع المواد الذائبة في السوائل لتكوين معادن أخرى.
وقام الجيولوجيون بتحليل عينات الكمبرلايت التي تحتوي على الزبرجد الزيتوني التي تحتوي على نسبة عالية من الحديد، وبالتالي لا تحتوي على الألماس، واكتشفوا أن الزبرجد الزيتوني يصبح أكثر ثراءً بالحديد في الأماكن التي يخترق فيها الصهر الوشاح الصخري ويغير تركيبة صخور بشكل كبير، وفي هذه الطبقة بالتحديد، على عمق حوالي 150 كيلومترًا، يتكون الألماس.
إن تسرب المصهور الذي يجعل الزبرجد الزيتوني أكثر ثراءً بالحديد يؤدي إلى تدمير الألماس، ومن ناحية أخرى، إذا لم تخترق طبقة الغلاف الصخري أو لم تخترق سوى كمية صغيرة من الذوبان من الطبقات الأساسية، وبالتالي لم يحدث أي تحول، فإن الزبرجد الزيتوني يحتوي على المزيد من المغنيسيوم – ويتم الحفاظ على الألماس.
وقال جولياني: “تظهر دراستنا أن الألماس يظل سليمًا فقط عندما يصطدم الكمبرلايت بشظايا الوشاح في طريقها إلى الأعلى والتي لم تتفاعل على نطاق واسع مع الذوبان السابق”.
النقطة الأساسية هي أن الكمبرلايت لا يصل عادة إلى سطح الأرض دفعة واحدة، بل إنها تبدأ في الارتفاع ككتلة سائلة، وتلتقط أجزاء من الوشاح في الطريق، ثم تبرد ثم تتعثر، وفي الموجة التالية، يتضخم المزيد من الذوبان من الأعماق، ويحتجز مكونات الوشاح المبرد، ويرتفع إلى أعلى، ويبرد، ويعلق. يمكن أن تحدث هذه العملية عدة مرات.
“إنها عملية توقف حقيقية من الذوبان والصعود والتصلب، وأشار جولياني إلى أن ذلك له تأثير مدمر على تكوين الألماس، ومن ناحية أخرى، إذا سادت الظروف التي تسمح للكمبرلايت بالارتفاع مباشرة إلى السطح، فهذا مثالي للحفاظ على الأحجار الكريمة.
تستخدم شركة De Beers بالفعل تحليل الزبرجد الزيتوني
يعد تحليل الزبرجد الزيتوني موثوقًا مثل طرق التنقيب السابقة، والتي تعتمد بشكل أساسي على معدن الكلينوبيروكسين والعقيق، ومع ذلك، فإن الطريقة الجديدة أسهل وأسرع: لا يتطلب الأمر سوى عدد قليل من التحليلات للحصول على فكرة عما إذا كان حقل الكمبرلايت يحتوي على الماس أم لا.
وقال جولياني: “إن الشيء العظيم في هذه الطريقة الجديدة ليس فقط أنها أبسط، ولكن أيضًا أنها تسمح لنا أخيرًا بفهم سبب نجاح الطرق السابقة”، “تستخدم شركة De Beers بالفعل هذه الطريقة الجديدة
