Jaskrawoniebieskie szafiry wyglądają jak kawałki nieba przyniesione na Ziemię — jednak nowe badanie wykazało, że te kamienie szlachetne pochodzą z innej granicy: tej między skorupą planety a magmą wydobywającą się z płaszcza, środkowej warstwy Ziemi.
Uważa się, że szafiry powstają w samym płaszczu lub w dolnych partiach skorupy ziemskiej – twierdzi starszy autor badania Axel Schmittgeolog z Curtin University w Australii, który prowadził prace, będąc na Uniwersytecie w Heidelbergu w Niemczech, powiedział Live Science. Jednak nowe badania wykazały, że szafiry rodzą się wyżej w skorupie ziemskiej, w sercach wulkanów, gdzie magma wznosi się tylko na około 3 mile (5 kilometrów) pod powierzchnią.
„Możemy wskazać ten region jako ‘tygiel’, w którym uformował się szafir” – powiedział Schmitt.
Szafiry o jakości klejnotów pochodzą zazwyczaj ze złóż aluwialnych, czyli osadów rzecznych, które wypłukują minerały z ich pierwotnej skały źródłowej. Bez tych skał źródłowych trudno jest uzyskać informacje o tym, jak powstały klejnoty. Schmitt i jego współpracownicy zwrócili się ku formacji Eifel w zachodnich Niemczech, która została utworzona przez wulkany w długim okresie rozciągającym się od okresu kredowego (145 milionów do 65 milionów lat temu) do ostatniej erupcji 13 000 lat temu.
„Pole wulkaniczne Eifel ma wiele podobieństw do pól wulkanicznych bazaltowych, które często są identyfikowane jako źródła złóż szafirowych” — powiedział Schmitt. „Jednak jest znacznie młodsze”, co czyni je obiecującym miejscem do zbadania składu chemicznego i wieku szafirów tam znalezionych.
Szafiry są wykonane z minerału korundu, który składa się głównie z czystego aluminium i tlenu. Jednak kamienie zawierają również niedoskonałości zwane inkluzjami, które są włączane do klejnotu podczas jego formowania. Korzystając ze stosunków radioaktywnego uranu i ołowiu w tych inkluzjach, naukowcy określili wiek szafirów. Zespół przyjrzał się również różnym wersjom tlenu w szafirach, które ujawniają, skąd pochodzą chemiczne elementy składowe szafirów. Przebadali 223 maleńkie ziarna szafiru, które nie miały jakości klejnotu.
Łącznie te pierwiastki śladowe ujawniły, że szafiry powstały mniej niż 2,5 miliona lat temu, co oznacza, że powstały w końcowej fazie aktywności wulkanicznej, która uformowała pole Eifel. Ich cząsteczki tlenu były podobne do tych znalezionych w magmach wyniesionych na powierzchnię, powiedział Schmitt. Oznaczało to, że szafiry powstały na granicy między skałą powierzchniową — skorupą — a magmą.
„Prawdopodobnym środowiskiem dla tego zjawiska jest krawędź podpowierzchniowej intruzji magmy, gdzie otaczające skały są podgrzewane, topione i wymieszane w kontakcie z magmą” – powiedział Schmitt.
Ponieważ badacze znali głębokość magmy w polu Eifel, byli w stanie określić głębokość tej formacji na 3,1–4,3 mili (5–7 km). Następnym celem Schmitta jest znalezienie mineralnych „odcisków palców”, które pomogą ustalić pochodzenie szafirów, jako sposobu na śledzenie łańcuchów dostaw kamieni szlachetnych i zapewnienie etycznych praktyk biznesowych, szczególnie dlatego, że wiele szafirów wydobywa się w krajach rozwijających się, w których przepisy dotyczące ochrony środowiska i praw człowieka nie zawsze są rygorystyczne.
Choć nie wiadomo, aby szafiry podsycały i finansowały konflikty w taki sam sposób jak „krwawe diamenty”, sporadycznie pojawiały się oskarżenia o łamanie praw człowieka przez firmy wydobywające kamienie szlachetne.
