Diamanti salati: scoperto nuovo fenomeno

Scientists recreated salty diamond deposits in a high-pressure, high-temperature experiment, suggesting that many of Earth's diamonds form when the mantle crushes ancient seabed minerals.
Scientists recreated salty diamond deposits in a high-pressure, high-temperature experiment, suggesting that many of Earth's diamonds form when the mantle crushes ancient seabed minerals.

È stato detto che i diamanti sono per sempre - probabilmente perché "i diamanti sono rocce mutanti vecchie di miliardi di anni esposte a molte durate di pressioni schiaccianti e temperature torride nel profondo mantello terrestre" non ha lo stesso anello scattante.

In ogni caso, ci vuole molto, molto tempo prima che un pezzo di carbonio si cristallizzi in un diamante scintillante - tanto a lungo, in effetti, che gli scienziati non sono positivi su come sono fatti. Una teoria popolare sostiene che molti diamanti si formano quando lastre di fondo marino (parte di una piastra oceanica) si macinano sotto le placche continentali nelle cosiddette zone di subduzione tettonica. Durante il processo, la placca oceanica e tutti i minerali sul fondo del mare si immergono per centinaia di miglia nel mantello della Terra, dove lentamente cristallizzano a temperature elevate e pressioni decine di migliaia di volte maggiori di quelle sulla superficie. Alla fine, questi cristalli si mescolano con il magma vulcanico chiamato kimberlite e scoppiano sulla superficie del pianeta come diamanti.

Gli scienziati hanno ora trovato prove del valore di acqua degli oceani rinchiuso in un minerale chiamato ringwoodite che si annida in profondità all'interno del manto roccioso della Terra. Il mantello si trova tra la crosta terrestre (in superficie) e il suo nucleo profondo.
Gli scienziati hanno ora trovato prove del valore di acqua degli oceani rinchiuso in un minerale chiamato ringwoodite che si annida in profondità all'interno del manto roccioso della Terra. Il mantello si trova tra la crosta terrestre (in superficie) e il suo nucleo profondo.
Il supporto per questa teoria può essere trovato nei minerali oceanici che danno pietre blu - come il famigerato (e forse maledetto) diamante Hope - la loro tonalità distintiva. Tuttavia, questi diamanti sono tra i più profondi, i più rari e i più costosi sulla Terra, rendendoli difficili da studiare. Ora, la ricerca pubblicata oggi (29 maggio) sulla rivista Science Advances fornisce nuove prove per le origini oceaniche dei diamanti. Per lo studio, i ricercatori hanno esaminato i depositi di sedimenti salati all'interno di una classe di pietra molto più comune, nota come diamanti fibrosi.

A differenza della maggior parte dei diamanti che finiscono nell'armamentario nuziale, i diamanti fibrosi sono annebbiati da piccoli depositi di sale, potassio e altre sostanze. Sono meno preziosi per i gioiellieri, ma probabilmente più preziosi per gli scienziati che cercano di scoprire le loro origini sotterranee.

"C'era una teoria secondo cui i sali intrappolati all'interno dei diamanti provenivano dall'acqua di mare marina, ma non potevano essere testati", ha dichiarato in una nota Michael Förster, professore alla Macquarie University in Australia e autore principale del nuovo studio.

Visualizza in una cella di diamante ad alta pressione del minerale chiamato ringwoodite idrato (cristallo blu). Il cristallo misura circa 0,1 mm e contiene circa l'1% in peso di H2O nella sua struttura cristallina. A pressioni corrispondenti a una profondità di oltre 400 miglia (700 km), quando riscaldate con un laser (macchie arancioni) si verificava una reazione di disidratazione quando la ringwoodite si trasformava in minerali a pressione più elevata. La reazione di disidratazione è stata quindi osservata sotto il Nord America utilizzando le onde sismiche per visualizzare le aree di fusione appena sotto la stessa profondità.

Così, a corto di tracciare le antiche origini di un diamante reale, Förster ei suoi colleghi hanno tentato di ricreare nel loro laboratorio le reazioni iperottoniche e iperpressive che si verificano quando i minerali del fondo marino si sottomettono nel mantello terrestre. Il team ha posizionato campioni di sedimenti marini in un contenitore con un minerale chiamato peridotite, che è una roccia vulcanica ampiamente presente a profondità in cui si pensa che i diamanti si formino; quindi, hanno esposto la miscela a una combinazione di calore intenso e condizioni di pressione che imitavano quelli trovati nel mantello.

I ricercatori hanno scoperto che quando la miscela è stata sottoposta a pressioni da 4 a 6 gigapascal (da 40.000 a 60.000 volte la pressione atmosferica media a livello del mare) e temperature tra 1.500 e 2.000 gradi Fahrenheit (da 800 a 1.100 gradi Celsius), i cristalli di sale si sono formati quasi proprietà identiche a quelle che si trovano nei diamanti fibrosi. In altre parole, quando il vecchio fondale marino si infila nel profondo crogiolo del mantello, le forze collidenti creano le condizioni perfette per la formazione del diamante. (I diamanti della gemma, che sono fatti di carbonio puro e non includono depositi di sedimenti, possono anche essere creati in questo modo).
La ringwoodite è un raro tipo di minerale di colore blu, i cui frammenti sono mostrati qui, che si forma dall'olivina sotto pressioni e temperature estremamente elevate, come quelle che esistono nella zona di transizione del mantello. I frammenti mostrati qui sono stati sintetizzati in laboratorio.

"Sapevamo che una sorta di fluido salato doveva essere presente mentre i diamanti crescevano, e ora abbiamo confermato che il sedimento marino si adatta al progetto", ha detto Förster. Ha aggiunto che gli stessi esperimenti hanno prodotto anche minerali che sono fondamentali per la formazione della kimberlite, sulla quale i diamanti tipicamente si attaccano alla superficie terrestre durante le eruzioni vulcaniche.

Quindi, i diamanti possono essere davvero pezzi di antica storia oceanica che puoi indossare al dito. E se queste gemme sono troppo costose per i tuoi gusti, non preoccuparti: puoi ancora indossare un pezzo del passato estremo del pianeta scivolando su un anello d'oro o di platino. Secondo un recente studio sulla rivista Nature, tracce di minerali brillanti in quei tipi comuni di gioielli probabilmente hanno avuto origine da un'epica collisione di stelle di neutroni che letteralmente ha piovuto sul nostro sistema solare 4,6 miliardi di anni fa.

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