Sitne nedostatke dijamanata drže tajnu formiranja prvih kontinenata.
U novoj studiji, istraživači su koristili inkluzije - nesavršenosti kojima se suočavaju dragulji, ali su dragocjeni znanstvenicima - kako bi pratili stvaranje dijamanata. Otkrili su da su sulfidni minerali unutar inkluzija zadnji put bili na površini planeta prije 2,5 milijardi godina, prije porasta kisika u atmosferi.
Otkriće otkriva povijest kontinenata i plašta u kojem se dijamanti tvore, rekla je voditeljica studije Karen Smit, znanstvenica na neprofitnom Gemološkom institutu Amerike. Dijamanti u studiji, koja je pronađena u zapadnoj Africi, ukazuju na to da su drevni kontinenti u toj regiji nastali subdukcijom, proces u kojem se jedna ploča kore gura pod drugu.
"Možemo pratiti 2,5 milijardi godina zemaljske povijesti samo kroz ovaj sulfidni dodatak", rekao je Smit Live Science.
Unutar dijamanta
Dijamanti se formiraju duboko u plaštu. Većina, rekao je Smit, tvori oko 200 milja (200 kilometara) duboko, a neki i dublje, od 250 do 435 milja prema dolje (400 do 700 km). Najdublja rupa ikad izbušena, Kola Superdeep bušotina u Rusiji, probila je samo 7,6 milja (12 km). Dijamanti se zatim prilično brzo iznose na površinu dubokim vulkanskim erupcijama.
Smit i njezine kolege proučavali su dušik u dijamantima iz regije Zimmi u Sijera Leoneu kada su primijetili da inkluzije veličine sulfida u dijamante pokazuju znakove postojanja u plaštu prije nego što su se dijamanti stvorili, što znači da su bili zarobljeni unutar kristalizacije dijamanti i nose ih do površine. Počeli su istraživati izotope sumpora unutar inkluzija. Izotopi su varijacije atoma s različitim brojem neutrona u njihovim jezgrama.
Ono što su otkrili otkrilo je da su inkluzije doista bile vrlo stare. Kisik štiti sumpor od određenih reakcija s ultraljubičastom svjetlošću, tako da istraživači mogu reći je li sumpor nastao u okruženju bogatom kisikom ili s niskim kisikom. Ti izotopi nastali u atmosferi prije nego što je u atmosferi bilo puno kisika, prije otprilike 2,5 milijardi godina, rekao je Smit. Dijamanti su mnogo mlađi od toga i nastali su prije oko 650 milijuna godina.
Povijest kontinenata
Zatim su istraživači ispitali slična uključenja u dijamante iz kanadskog rudnika Ekati. Ove inkluzije su stare 3,5 milijardi godina i nemaju iste izotopske signale kao zapadnoafrički dijamanti. Kontrast govori o tome kako su se kontinenti formirali, rekao je Smit. Rano su kontinenti vjerojatno nastali od plašta koji se topio u obliku bazalta, slično kao danas Island ili Havaji. Minerali ove kore nastali su u plaštu i nisu u kontaktu s atmosferom.
Kasnije, u povijesti Zemlje, subdukcija je postala važna za formiranje stabilnih kontinenata. Jedan komad kore mogao bi se mljeti ispod drugog; gušći materijal bi potonuo, a manje gusti materijal uzdizao bi se u obliku kontinentalne kore. Tako bi sumpor zapadnoafričkih dijamanata dospio duboko ispod površine, rekao je Smit.
Najstabilnija, dugotrajna kora, pričvršćena je na dijelove plašta nazvanih "kobilice", tako nazvani, jer oni stabiliziraju koru baš kao što kobilica stabilizira brod. Više studija dijamanata bogatih inkluzijama moglo bi vam pomoći objasniti kako i zašto se formiraju te kobilice, rekao je Smit. Do sada postoje samo četiri lokacije širom svijeta, uključujući zapadnu Afriku i Kanadu, s dijamantima koji sadrže i sulfidne inkluzije i minerale koji su korišteni za datiranje dijamanata. Više lokacija moglo bi pomoći detaljnije pratiti Zemljinu povijest, rekao je Smit, ali ove su studije izazovne jer su dijamanti uništeni u procesu analize.
"Trebamo dijamante", rekao je Smit, "da bismo uništili zbog znanosti."
