Z wysypiska śmieci do annałów historii. Przypadkowy kawałek skały rozwiał sekret diamentów

Dlaczego diamenty dzisiaj są tak rzadkie? Czy zawsze tak było? Odpowiedzi przyniosła nam całkowicie przypadkowa próbka skalna z wysypiska przy kopalni diamentów w RPA.
Big Hole w Kimberley, RPA

Big Hole w Kimberley, RPA

Dwójka naukowców z Uniwersytetu Technologii Queensland przeprowadzili modelowanie komputerowe na przykładzie skały, którą znaleźli na wysypisku odpadów przy kopalni diamentów Kimberley w Republice Południowej Afryki. Przypadkowa próbka okazywała się skrywać cenne informacje o tym, jak tworzyły się diamenty głęboko pod powierzchnią Ziemi. Wyniki opublikowano na łamach Nature.

Czytaj też: Diamenty najtwardsze na świecie? Nie do końca. Te dwie substancje wprowadziły zamęt w świecie nauki

Badany odłamek skały, który wydobyto na przełomie XIX i XX wieku, jest fragmentem harzburgitu – perodytu, ultramaficznej skały zbudowanej z oliwinów i piroksenów. W perodytach bardzo niewielka jest zawartość wolnej krzemionki. Uważa się, że tego typu skały budują płaszcz Ziemi oraz dolną część skorupy ziemskiej.

Przykładowy harzburgit / źródło: Wikimedia Commons, CC0

Sekret diamentów ujawniony. Kluczem była próbka z wysypiska odpadów kopalnianych

Naukowcy wykorzystali model komputerowy do analizy tego, z jakiego materiału były zbudowane dolne warstwy skorupy ziemskiej, a dokładnie płyty kontynentalnej. Hipotetyczny pierwotny skład takiej skały poddano modelowaniu w warunkach wysokich temperatur. Okazało się, że afrykański harzburgit jest fragmentem pradawnego trzonu kontynentu sprzed 3,3 miliarda lat, który następnie został dynamicznie wyniesiony w wyniku naddźwiękowej erupcji wulkanu.

Czytaj też: Diament twardszy niż… sam diament? To, co odkryli, nie pochodzi z Ziemi

Mając punkt odniesienia w postaci konkretnej próbki, badacze mogli ocenić skład litosfery na głębokości od 30 do 250 kilometrów. Czy w takim trzonie kontynentu było więcej diamentów? Otóż nie. Diamenty dzisiaj są rzadkie w skałach, bo zawsze były. Dawniej świat nauki uważał odwrotnie – w pierwotnym trzonie kontynentalnym miała być duża zawartość tego minerału, który następnie w warunkach wysokich temperatur, ale na mniejszych głębokościach, przeobrażał się w inne formy, w tym grafit.

Okazuje się, że diamenty „masowo znikają” już 200 kilometrów pod powierzchnią Ziemi w temperaturze powyżej 1800 st. C. Odkrycie to zmienia dużo w świecie geologii i tłumaczy w zupełnie inny sposób pochodzenie diamentów oraz ich zubożenie w skałach na powierzchni.

Więcej:diamenty