Megadiamantele indică metalul din manta

Imperfecțiunile diamantelor de dimensiuni mari sunt o dezamăgire pentru tăietorii de pietre prețioase, dar un avantaj pentru geologi. Micile cioburi de metal încorporate în cele mai mari diamante de pe Pământ oferă dovezi directe că mantaua stâncoasă a planetei conține fier metalic și nichel, raportează oamenii de știință în 16 decembrie. Ştiinţă.

Prezența metalului în manta este „ceva care a fost prezis în teorie și experimente de câțiva ani, dar aceasta este prima dată când avem mostre care ne oferă dovezi fizice”, spune Evan Smith, geolog la Institutul Gemologic. din America din New York care a condus studiul.

Înțelegerea compoziției mantalei poate ajuta oamenii de știință să-și dea seama cum conduce ea tectonica plăcilor și cum elemente precum carbonul și oxigenul sunt ciclate și stocate pe Pământ.

Diamantele se formează în mantaură atunci când compușii care conțin carbon sunt comprimați și încălziți la temperaturi ridicate (SN: 30.4.16, str. 8). În timpul acestui proces, urmele altor elemente se pot strecura ca „incluziuni”. Incluziunile fac mineralul mai puțin valoros ca piatră prețioasă, iar bucățile cu multe astfel de imperfecțiuni sunt adesea respinse de bijutieri. Dar pentru oamenii de știință, astfel de pasageri clandestini sunt de neprețuit: ei oferă unele dintre singurele dovezi fizice disponibile despre ceea ce se întâmplă în adâncul Pământului.

Povestea continuă sub imaginea.

incluziune metalica
MANTA METALICA Această includere metalică într-un diamant oferă dovezi fizice că metalul a fost prezent în partea mantalei unde s-a format diamantul. E. Smith

Smith și colegii săi au folosit lasere pentru a identifica incluziuni în mostre din unele dintre cele mai mari diamante de pe Pământ. Unele diamante ca acestea erau inițial de sute sau chiar mii de carate. Diamantul Cullinan, de exemplu, era la fel de mare cât două pachete de cărți stivuite și cântărea 621 de grame, sau mai mult de o liră.

Analizând incluziunile din 53 de mostre de diamante, echipa lui Smith a descoperit că megadiamantele au format mult mai adânc decât diamantele obișnuite – la sute de kilometri mai jos, într-o altă parte a mantalei.

„Nu numai că sunt [these diamonds] foarte mari și foarte valoroase, dar par a fi foarte speciale în ceea ce privește originea lor”, spune Graham Pearson, geochimist la Universitatea Alberta din Canada, care nu a făcut parte din studiu. Alte minerale aduse de la o asemenea adâncime nu păstrează în același mod indicii chimice despre mediul lor.

În diamantele adânci, Smith a găsit incluziuni formate dintr-un amestec de fier solidificat, nichel, carbon și sulf, înconjurate de o piele subțire de metan și hidrogen.

Pe lângă miezul de metal topit, se crede că majoritatea fierului din interiorul Pământului este încorporat în alte minerale, nu ca metal de sine stătător, spune Pearson.

Dar incluziunile metalice sugerează că partea mantalei în care s-au format diamantele mari conține fier și nichel ca metale. Și faptul că metalele nu au reacționat cu alte elemente pentru a forma compuși sugerează că locul de naștere al diamantelor probabil conține foarte puțin oxigen.

Smith crede că amestecul metalic a fost probabil topit în momentul în care se formau diamantele. În loc să fie presărate peste tot ca parmezanul ras pe spaghete, panglici de fier și nichel ar fi putut să se undă prin manta ca un cheddar-jack lipici prin mac și brânză.

„Aveți nevoie de condiții foarte speciale pentru a obține o topitură metalică”, spune Catherine McCammon, geolog la Universitatea din Bayreuth din Germania. Deci ideea că diamantele poartă dovezi ale acestor condiții în manta este „destul de uimitoare”.