“น้ำพุผลึกเพชร” พวยพุ่งใจกลางทวีปใหม่ หลังมหาทวีปโบราณแยกออกจากกัน

ชั้นหินที่อุดมไปด้วยสายแร่ของอัญมณีล้ำค่าอย่างเพชร นับเป็นสถานที่ที่ผู้คนจำนวนมากต่างเสาะแสวงหา เพื่อให้ได้มาซึ่งแหล่งที่อยู่ของผลึกเพชรอันมีมูลค่าทางเศรษฐกิจมหาศาล

ล่าสุดทีมนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเซาแทมป์ตันของสหราชอาณาจักร ออกมาเปิดเผยว่าได้ค้นพบเบาะแสทางธรณีวิทยาบางอย่าง ซึ่งจะช่วยบ่งชี้ได้ว่า ตำแหน่งใดที่ใต้ผืนดินน่าจะมีปล่องหินคิมเบอร์ไลต์ (Kimberlite) หรือสายแร่ของเพชรที่ปะทุพวยพุ่งขึ้นมาจากฐานของเปลือกโลกมากที่สุด

รายงานวิจัยข้างต้นซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Nature ระบุว่า โครงสร้างที่เปรียบเสมือน “น้ำพุผลึกเพชร” ดังกล่าว อยู่ลึกลงไปใต้ผืนดินราว 150 กิโลเมตร มีลักษณะเป็นปล่องหรือช่องทางการปะทุของหินหนืด ซึ่งสามารถนำพาสายแร่เพชรจากเนื้อโลก (mantle) ชั้นบน ให้พวยพุ่งขึ้นมายังผิวดินด้วยความเร็ว 18-133 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ก่อนจะเย็นตัวลงและกลายเป็นผลึกเพชรฝังอยู่ในหินคิมเบอร์ไลต์

ดร.โทมัส เกอร์นอน ผู้นำทีมวิจัยบอกว่า น้ำพุผลึกเพชรเหล่านี้มักเกิดขึ้น หลังมีการเคลื่อนไหวเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ของแผ่นเปลือกโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมหาทวีปในยุคบรรพกาลแตกแยกออกจากกัน

สิ่งที่น่าแปลกก็คือ ตำแหน่งของน้ำพุผลึกเพชรดังกล่าวมักจะตั้งอยู่ตรงใจกลางทวีปที่เกิดใหม่ มากกว่าจะเป็นบริเวณริมขอบที่ติดกับรอยแยกของมหาทวีป ทั้งที่ตรงกลางของทวีปเกิดใหม่นั้นตั้งอยู่บนแผ่นเปลือกโลกส่วนที่หนาและแข็งกว่า ซึ่งน่าจะเกิดการปะทุของสายแร่เพชรได้ยาก

ทีมวิจัยของดร.เกอร์นอน ได้มองหาความสัมพันธ์ระหว่างอายุของหินคิมเบอร์ไลต์ กับความเคลื่อนไหวเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาตลอดช่วงอายุของมัน เพื่อค้นหาว่าอะไรคือต้นเหตุที่เป็นตัวกระตุ้นให้สายแร่เพชร ซึ่งนอนนิ่งอยู่ที่ฐานเปลือกโลกมานานหลายร้อยหลายพันล้านปี เกิดปะทุและดันตัวขึ้นมายังผิวโลกเหมือนกับภูเขาไฟอันทรงพลัง

ในที่สุดทีมผู้วิจัยพบว่า การเกิดปล่องหินคิมเบอร์ไลต์ที่อุดมไปด้วยผลึกเพชรตลอดช่วง 500 ล้านปีที่ผ่านมา มักเป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นหลังมหาทวีปเริ่มแยกตัวออกจากกันได้ราว 22-30 ล้านปี

การที่เราพบปล่องหินคิมเบอร์ไลต์หลายแห่งในแอฟริกาและอเมริกาใต้ นั่นเป็นเพราะเคยมีเหตุปะทุของน้ำพุผลึกเพชรบ่อยครั้ง ในช่วงราว 25 ล้านปีหลังมหาทวีปกอนด์วานา (Gondwana) ที่เคยอยู่ทางซีกโลกใต้ แตกออกเป็นเสี่ยง ๆ เมื่อ 180 ล้านปีที่แล้ว ส่วนการค้นพบสายแร่เพชรในแถบอเมริกาเหนือนั้น มาจากการแยกตัวของมหาทวีปแพนเจีย (Pangaea) ซึ่งเริ่มต้นขึ้นเมื่อราว 250 ล้านปีก่อน

แม้ในช่วงแรกน้ำพุผลึกเพชรจะเกิดขึ้นตามแนวรอยแยกของมหาทวีป แต่ในเวลาต่อมาตำแหน่งของการปะทุจะค่อย ๆ เลื่อนเข้าไปยังบริเวณศูนย์กลางของแต่ละทวีปย่อยที่เกิดใหม่

การตรวจสอบด้วยแบบจำลองคอมพิวเตอร์ชี้ว่า ปรากฏการณ์นี้เป็นผลมาจากการแตกตัวของมหาทวีป ซึ่งแรงดึงมหาศาลที่เกิดขึ้นตามรอยแยก ทำให้ส่วนฐานของเปลือกโลกภาคพื้นทวีป (continental crust) บางลง ประกอบกับเปลือกโลกส่วนบนได้ยืดขยายออกและก่อตัวเป็นหุบเขา ทำให้หินหนืดร้อนจากใต้โลกสามารถขึ้นมาสู่ผิวโลกด้านบนได้

ดร.เกอร์นอนอธิบายว่า การเกิดขึ้นของน้ำพุผลึกเพชรนั้นไม่ต่างจากการเขย่าขวดแชมเปญ โดยความเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงของธรณีสัณฐาน ทำให้หินหนืดจากเนื้อโลกชั้นบนและเปลือกโลกชั้นล่างไหลเวียนปะทะกัน ซึ่งความปั่นป่วนที่เกิดขึ้นส่งผลให้มีการปะทุของหินหนืดร้อนที่มีไอน้ำ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และแร่ธาตุต่าง ๆ ที่เป็นองค์ประกอบของหินคิมเบอร์ไลต์ รวมทั้งสายแร่เพชรที่ผสมปนเปกันอยู่ในสัดส่วนที่เหมาะสม จนเกิดการปะทุพวยพุ่งและลอยตัวขึ้นสู่ด้านบน

ทีมผู้วิจัยกล่าวสรุปว่า เบาะแสของน้ำพุผลึกเพชรที่พวกเขาค้นพบในครั้งนี้ นอกจากจะช่วยในการค้นหาสถานที่เหมาะสมสำหรับการทำเหมืองเพชรแล้ว ยังอาจจะช่วยอธิบายถึงกำเนิดของภูเขาไฟบางชนิด ซึ่งมักจะเกิดขึ้นหลังมหาทวีปแยกตัวออก แต่ไปเกิดในพื้นที่ห่างไกลจากรอยแยก ตรงที่โครงสร้างเปลือกโลกมั่นคงแข็งแรงจนไม่น่าจะเกิดการปะทุขึ้นได้