La mayoría de los diamantes están hechos de fondo marino reciclado
Investigadores han descubierto que los procesos que conducen al crecimiento de diamantes son impulsados por el reciclaje de sedimentos oceánicos en zonas de subducción.
Si tienes la suerte de poseer un diamante, tal vez posado en tu dedo o colgando en tu cuello, lo más probable es que esté hecho de material marino reciclado. Es la conclusión de una investigación publicada en la revista Science Advances que, a través del análisis de rastros de sal atrapados en los cristales de los diamantes mostraron que estas piedras preciosas se formaron a partir de antiguos fondos marinos que se enterraron profundamente bajo de la corteza terrestre.
La mayoría de los diamantes encontrados en la superficie de la Tierra se forman de esta manera; en cambio, otros se formaron por la cristalización de material fundido profundamente en el manto.
En experimentos que recrean las presiones y temperaturas extremas que se encuentran a 200 kilómetros bajo tierra, el Dr. Michael Förster, el Profesor Stephen Foley, el Dr. Olivier Alard y sus colegas han demostrado que el agua de mar en los sedimentos del fondo del océano reacciona de una manera muy específica, que da lugar al equilibrio de las sales que se encuentran en el diamante.
El misterio detrás del origen de los diamantes
Los diamantes son cristales de carbono que se forman debajo de la corteza terrestre en partes muy antiguas del manto. Salen a la superficie en erupciones volcánicas de un tipo especial de magma llamado kimberlita.
El origen de los diamantes es una cuestión largamente debatida. Este estudio no es el primero que plantea que el origen de los diamantes reside en sedimentos marinos; pero sí es el primero que ha logrado realizar la comprobación empírica de esta hipótesis.
Mientras que los diamantes de gema generalmente están hechos de carbono puro, los llamados diamantes fibrosos, que están nublados y son menos atractivos para los joyeros, a menudo incluyen pequeños rastros de sodio, potasio y otros minerales que revelan información sobre el ambiente donde se formaron. ¿Por qué? Los diamantes fibrosos se forman más rápidamente que los diamantes gema, lo que significa que atrapan pequeñas muestras de fluidos a su alrededor mientras se forman. Estos diamantes fibrosos generalmente se muelen y se usan en aplicaciones técnicas.
Los científicos sabían que debía haber algún tipo de líquido salado en el proceso de formación de los diamantes; ahora, la confirmación del sedimento marino encaja a la perfección con las sospechas de los científicos.
¿Cómo se forman los diamantes?
Para que ocurra este proceso, una gran losa de fondo marino tendría que deslizarse hasta una profundidad de más de 200 kilómetros por debajo de la superficie con bastante rapidez, en un proceso conocido como subducción, en el cual una placa tectónica se desliza debajo de otra.
El descenso rápido es necesario porque el sedimento debe comprimirse a más de cuatro gigapascales (40.000 veces la presión atmosférica) antes de que comience a fundirse en las temperaturas de más de 800°C del manto.
Para probar la idea, los miembros del equipo de la Johannes Gutenberg Universität Mainz y la Goethe Universität Frankfurt en Alemania realizaron una serie de experimentos de alta presión y alta temperatura.
Colocaron muestras de sedimentos marinos en un recipiente con una roca llamada peridotita, que es el tipo más común de roca que se encuentra en la parte del manto donde se forman los diamantes. Luego aumentaron la presión y el calor, dando tiempo a las muestras para reaccionar unas con otras en condiciones como las que se encuentran en diferentes lugares del manto.
A presiones entre cuatro y seis gigapascales y temperaturas entre 800°C y 1100°C, correspondientes a profundidades de entre 120 y 180 kilómetros por debajo de la superficie, encontraron sales formadas con un equilibrio de sodio y potasio que se asemeja mucho a las pequeñas huellas encontradas en los diamantes.
Por tanto, se puede deducir que los procesos que conducen al crecimiento de diamantes son impulsados por el reciclaje de sedimentos oceánicos en zonas de subducción.
Los investigadores lo describieron así: "Los productos de nuestros experimentos también dieron como resultado la formación de minerales, que son ingredientes necesarios para la formación de magmas de kimberlita, y que transportan diamantes a la superficie de la Tierra".
La investigación ha sido dirigida por geocientíficos de la Universidad Macquarie en Sydney, Australia.
Referencia del estudio:
Michael W. Förster, Stephen F. Foley, Horst R. Marschall, Olivier Alard, Stephan Buhre. Melting of sediments in the deep mantle produces saline fluid inclusions in diamonds. Science Advances, 2019; 5 (5): eaau2620 DOI: 10.1126/sciadv.aau2620