Lo sparkler sul tuo dito è riciclato sul fondale marino? Credito:Stephen Durham
Il diamante sul tuo dito è molto probabilmente fatto di fondali marini riciclati cucinati nelle profondità della Terra.
Tracce di sale intrappolate in molti diamanti mostrano che le pietre sono formate da antichi fondali marini che sono stati sepolti in profondità sotto la crosta terrestre, secondo una nuova ricerca condotta dai geoscienziati della Macquarie University di Sydney, Australia.
La maggior parte dei diamanti trovati sulla superficie terrestre si formano in questo modo; altri sono creati dalla cristallizzazione dei fusi in profondità nel mantello.
Negli esperimenti che ricreano le pressioni e le temperature estreme trovate a 200 chilometri sottoterra, Dott. Michael Forster, Professor Stephen Foley, Dott. Olivier Alard, e colleghi della Goethe Universität e della Johannes Gutenberg Universität in Germania, hanno dimostrato che l'acqua di mare nei sedimenti dal fondo dell'oceano reagisce nel modo giusto per produrre l'equilibrio dei sali presenti nel diamante.
Lo studio, pubblicato in Progressi scientifici , risolve una questione di vecchia data sulla formazione dei diamanti. "C'era una teoria secondo cui i sali intrappolati all'interno dei diamanti provenivano dall'acqua marina, ma non può essere testato, ", afferma l'autore principale Michael. "La nostra ricerca ha dimostrato che provenivano da sedimenti marini".
I diamanti sono cristalli di carbonio che si formano sotto la crosta terrestre in parti molto antiche del mantello. Vengono portati in superficie nelle eruzioni vulcaniche di un tipo speciale di magma chiamato kimberlite.
Mentre i diamanti gemma sono solitamente realizzati in puro carbonio, i cosiddetti diamanti fibrosi, che sono torbide e meno attraenti per i gioiellieri, spesso includono piccole tracce di sodio, potassio e altri minerali che rivelano informazioni sull'ambiente in cui si sono formati.
Questi diamanti fibrosi vengono comunemente macinati e utilizzati in applicazioni tecniche come le punte da trapano.
I diamanti fibrosi crescono più rapidamente dei diamanti gemma, il che significa che intrappolano piccoli campioni di fluidi intorno a loro mentre si formano.
"Sapevamo che una sorta di fluido salato doveva essere in giro mentre i diamanti crescono, e ora abbiamo confermato che i sedimenti marini fanno al caso nostro, "dice Michele.
Perché questo processo avvenga, una grande lastra di fondale marino dovrebbe scivolare abbastanza rapidamente fino a una profondità di oltre 200 chilometri sotto la superficie, in un processo noto come subduzione in cui una placca tettonica scivola sotto un'altra.
La discesa rapida è necessaria perché il sedimento deve essere compresso a più di quattro gigapascal (40, 000 volte la pressione atmosferica) prima che inizi a sciogliersi alle temperature di oltre 800°C riscontrate nell'antico mantello.
Per testare l'idea, i membri del team della Johannes Gutenberg Universität Mainz e della Goethe Universität Frankfurt in Germania hanno effettuato una serie di test ad alta pressione, esperimenti ad alta temperatura.
Hanno messo campioni di sedimenti marini in una nave con una roccia chiamata peridotite che è il tipo più comune di roccia trovata nella parte del mantello dove si formano i diamanti. Poi hanno alzato la pressione e il calore, dando ai campioni il tempo di reagire l'uno con l'altro in condizioni come quelle che si trovano in punti diversi del mantello.
A pressioni comprese tra quattro e sei gigapascal e temperature comprese tra 800°C e 1100°C, corrispondenti a profondità comprese tra 120 e 180 chilometri sotto la superficie, hanno trovato sali formati con un equilibrio di sodio e potassio che si avvicina molto alle piccole tracce trovate nei diamanti.
"Abbiamo dimostrato che i processi che portano alla crescita del diamante sono guidati dal riciclaggio dei sedimenti oceanici nelle zone di subduzione, "dice Michele.
"I prodotti dei nostri esperimenti hanno portato anche alla formazione di minerali che sono ingredienti necessari per la formazione di magmi di kimberlite, che trasportano i diamanti sulla superficie terrestre".