Misterul diamantelor găsite în Africa de Sud: S-a descoperit o chimie „aproape imposibilă”
Două diamante extrase dintr-o mină sud-africană conțin incluziuni chimice contradictorii, oferind indicii prețioase despre procesele prin care se formează aceste pietre prețioase.
Două diamante provenite din adâncurile mantalei terestre au surprins oamenii de știință prin combinația de minerale pe care o conțin, scrie Scientific American.
În interiorul lor au fost identificate atât carbonat oxidat, bogat în oxigen, cât și aliaje de nichel sărace în oxigen, două tipuri de substanțe care, în mod normal, nu pot coexista.
Descoperirea, prezentată într-un studiu publicat în Nature Geoscience, aduce primele dovezi directe că diamantele se pot forma prin reacții între aceste materiale aparent incompatibile.
Informații unice din adâncurile planetei
Diamantele formate la sute de kilometri adâncime în manta acționează ca niște „capsule ale timpului”, deoarece includ fragmente de rocă ce ajung la suprafață nedeteriorate, transportate de erupțiile de kimberlit. Aceste incluziuni, considerate defecte de bijutieri, sunt de fapt esențiale pentru geologi.
În cazul celor două mostre din Africa de Sud, cercetătorii au fost inițial nedumeriți: prezența simultană a carbonatului oxidat și a aliajelor reduse de nichel părea imposibilă, întrucât asemenea substanțe reacționează imediat una cu cealaltă.
Abia după reanaliză, echipa condusă de Yaakov Weiss, lector la Universitatea Ebraică din Ierusalim, a realizat că diamantele surprind exact momentul reacției chimice care duce la formarea pietrei prețioase. Este pentru prima dată când acest proces este observat direct într-un diamant natural.
Implicații pentru geologia mantalei, direct de la diamante
Mostrele provin dintr-o adâncime estimată între 280 și 470 km sub suprafața Pământului, mult mai jos decât nivelul de 200 km până la care existau anterior dovezi empirice despre chimia mantalei.
Rezultatele arată că materialele oxidate pot exista la adâncimi mai mari decât se credea, ceea ce înseamnă că și rocile de tip kimberlit ar putea avea origini mai profunde decât 300 km.
Procesul ar putea fi legat de zonele de subducție, unde plăcile tectonice trag în adâncime minerale bogate în oxigen, care intră ulterior în contact cu aliajele metalice din manta. Acest amestec produce reacțiile care, în anumite condiții, generează diamante.
Mai mult, incluziunile bogate în nichel ar putea explica un mister de lungă durată: în unele diamante, atomii de nichel înlocuiesc ocazional atomii de carbon din structura cristalină, un fenomen greu de înțeles până acum. Noile date sugerează că această substituție are legătură cu condițiile de formare la anumite adâncimi.
Descoperirea oferă o privire rară asupra proceselor chimice din mantaua Pământului și deschide noi direcții de cercetare despre originea diamantelor și despre modul în care reacțiile dintre mineralele oxidate și cele reduse modelează interiorul planetei noastre.