Novo istraživanje baca svetlo na burne procese koji dovode do dijamanata, tako što se usredsređuju na jasnog ljubičastog pratioca koji se nalazi pored njih.
Dijamanti su veoma cenjeni zbog svojih kvaliteta, ali i zbog svoje retkosti. Jedan od načina da ih potražite je traženje povezanih minerala koji se češće javljaju, kao što je pirop granat bogat hromom.
Kompanije za istraživanje dijamanata lako pronalaze ovaj živopisni ljubičasti granat, u sedimentu nizvodno od vulkanskih cevi koje potencijalno sadrže dijamante, i unutar samih cevi. Prisustvo ljubičastog granata je indikator da dijamanti takođe mogu biti prisutni.
Štaviše, ovaj granat se ne nalazi samo u blizini dijamanata, već se stalno nalazi i unutar njih. Dakle, poboljšavajući naše razumevanje pirop granata i načina na koji se formira, takođe možemo poboljšati naše razumevanje formiranja dijamanata.
Ranije se smatralo da se ova vrsta granata ne može formirati duboko u Zemlji. Teorija je govorila da potiče od drugačijeg minerala bogatog hromom, zvanog spinel, koji se formirao na maloj dubini u omotaču, a zatim je potisnut tamo gde su temperature i pritisci bili viši – što je dovelo do formiranja granata.
Naše najnovije istraživanje, objavljeno 15. marta u časopisu Nature , koristi novi model za reviziju stare teorije koja sugeriše da se ovi pirope granati zapravo formiraju mnogo dublje u omotaču, oko 100-250 km ispod današnje površine. Takođe sugeriše da su dijamanti možda ređi nego što mislimo.
Dijamant je kristalni oblik elementarnog ugljenika, stabilan na veoma visokim pritiscima i relativno niskim temperaturama – slučajno iznet na površinu snažnim vulkanskim erupcijama.
Neophodni uslovi za formiranje dijamanta na velikoj dubini u Zemljinom omotaču su ispunjeni samo na nekoliko mesta. Geografska distribucija dijamanata je veoma neujednačena, sa značajnim koncentracijama u južnoj Africi, Kongu, Tanzaniji, Kanadi, Sibiru i Brazilu. Sva ova mesta karakteriše drevna kontinentalna kora stara između 2,5 i 3,5 milijardi godina.
Ova kora je podvučena dubokim čvrstim „korenjem“ – poput kobilice ledenog brega – napravljenom od omotača koji je postao veoma hemijski iscrpljen tokom intenzivnog topljenja.
Ovde u ovom osiromašenom omotaču, koji se proteže čak 250 km u topliji, uzburkani omotač ispod njega, dijamanti imaju najbolju priliku da se formiraju. Šta je sa njihovim saputnicima bogatim hromom?
Koristeći termodinamički kompjuterski model, uspeli smo da pokažemo da se pirop granati mogu formirati veoma duboko u Zemlji, na istoj dubini kao i dijamanti. Konkretno, ovi granati bi se formirali tokom intenzivnih događaja zagrevanja sa ekstremnim pritiscima i temperaturama većim od 1.800 ℃.
Iako je ovo samo po sebi veoma uzbudljivo otkriće, ono što ga čini relevantnijim je to što informiše dve druge značajne teorije.
Prvi se odnosi na to zašto su se kontinenti formirali na način na koji su se formirali – o čemu su stručnjaci dugo spekulisali.
Kao što je gore pomenuto, pirop granati su se formirali u ekstremnim toplotnim uzletima koji dolaze iz velikih dubina. Naši nalazi sugerišu da su ovi uzdizanja potom istopila gornji omotač na svoje mesto, formirajući stabilnu osnovu kontinenata.
Drugim rečima, „koreni“ koji pomažu kontinentima da ostanu stabilni milijardama godina ostaci su istih događaja topljenja plašta koji su proizveli pirop garnete.
Drugi glavni zaključak se odnosi na retkost dijamanata.
Neki istraživači veruju da dijamanti prvobitno nisu bili retki, ali da su mnogi uništeni pošto je koren plašta erodiran i modifikovan zbog kontinentalnih ploča koje su se kretale širom sveta. Naš model nudi alternativnu perspektivu da su dijamanti možda oduvek bili retki.
Kako možemo da procenimo da li su neophodne kolevke dijamanata — delovi veoma iscrpljenog omotača u korenima kontinenta — nekada bili uobičajeni i postali retki tokom vremena, ili su oduvek bili retki?
Kada su se desili intenzivni događaji topljenja na ranoj Zemlji, same taline su izbile na površinu kontinenta kao veoma tečne lave zvane „komatiiti“. Ove lave su očuvane i široko se analiziraju. Imaju različite kompozicije, a naš model predviđa koji je od njih mogao da se formira zajedno sa piropskim granatom bogatim hromom.
Iz desetina hiljada hemijskih analiza komatiita znamo da je poseban sastav povezan sa ovim pirop granatom veoma retkost. To je zato što da bi se formirala, magma mora da stupi u interakciju sa izuzetno iscrpljenim omotačem koji je prošao kroz mnoge događaje topljenja. Samo između 8%-28% komatiita odgovara ovom računu.
Iz ovoga možemo zaključiti da su i pirop granati, i veoma osiromašeni domeni omotača iz kojih potiču, uvek bili retki — čak i na ranoj Zemlji. A pošto dijamanti imaju afinitet prema ovim konkretnim stenama, oni su takođe morali da su oduvek bili retki – što ih čini još izuzetnijim.
