I diamanti eclogitici formati nel mantello terrestre provengono dalla crosta oceanica, piuttosto che sedimenti marini come comunemente si pensa, secondo un nuovo studio dei geologi dell'Università di Alberta.

I diamanti si trovano in due tipi di rocce del mantello terrestre:peridotite ed eclogite. La peridotite è il tipo più comune di roccia del mantello. L'eclogite si forma dalla crosta oceanica ignea che, insieme a una sottile impiallacciatura di sedimento marino sovrastante, è stata portata in profondità nel mantello attraverso un processo noto come subduzione. Nonostante, molti ricercatori pensavano che i diamanti eclogitici si fossero formati con il carbonio dei sedimenti marini, un grande serbatoio di carbonio. Il nuovo studio capovolge questa teoria.

"Gli indici chiave per il tracciamento della fonte del diamante sono i rapporti degli isotopi stabili, che sono atomi che hanno lo stesso numero di protoni ma diverso numero di neutroni, di carbonio e azoto nel diamante, " ha spiegato Long Li, professore associato presso il Dipartimento di Scienze della Terra e dell'Atmosfera e ricercatore principale dello studio. "Questi rapporti isotopici fungono da impronte digitali della fonte. Il sedimento marino è stato invocato come fonte di diamanti eclogitici principalmente perché i loro rapporti isotopici del carbonio altamente variabili corrispondono alla firma della materia organica nel sedimento. Ma la fonte del sedimento ha difficoltà a spiegare la firma isotopica dell'azoto altamente variabile di diamanti eclogitici."

Lo studio ha esaminato 80 campioni di perforazione di crosta oceanica ignea provenienti da tutto il mondo, fornito dall'International Ocean Discovery Program. I ricercatori, guidato da Ph.D. studente Kan Li, ha condotto analisi approfondite per esaminare i bilanci del carbonio e le firme isotopiche delle principali lastre oceaniche in subduzione.

"Abbiamo verificato che la crosta oceanica è un grande serbatoio di carbonio, per lo più sotto forma di carbonato. Ciò che ci ha davvero sorpreso è che la massa di carbonato nella subduzione delle croste oceaniche ignee in parte mostra una firma isotopica simile alla materia organica nei sedimenti, " ha detto Kan Li. "Allora ha molto più senso per la crosta oceanica ignea, che contiene anche azoto isotopico altamente variabile, servire come fonte di diamanti eclogitici nel mantello terrestre."

"Questo studio affronta un enigma di vecchia data nella genesi del diamante e nel ciclo profondo del carbonio, " disse Long Li. "Il ciclo profondo del carbonio, un processo che fa circolare il carbonio dalla superficie terrestre alle profondità interne e viceversa, ha un forte impatto sulla chimica del mantello e sull'ambiente superficiale. Il nostro studio mostra che la crosta oceanica gioca un ruolo molto più grande in questo di quanto si pensasse in precedenza".

"Questa ricerca cambia il modo in cui pensiamo che il carbonio riciclato entri nei diamanti e cambia ciò che pensiamo su come il carbonio in generale viene riciclato nella Terra. Ci fa rivalutare come si formano i diamanti e quale sia la fonte dominante di carbonio in entrambi le parti poco profonde e molto profonde del mantello terrestre, " ha aggiunto Graham Pearson, professoressa, Sedia Henry Marshall Tory, e Canada Excellence Research Chair Laureate.