Diament znaleziony w kopalniach Botswany 410 mil pod powierzchnią Ziemi zadziwił geologów i fizyków minerałów.
Diament jest pokryty skazami zawierającymi ślady ringwoodytu, ferroperyklazy, enstatytu i innych minerałów. Skazy te sugerują, że został uformowany ponad 400 mil pod powierzchnią Ziemi.
Geologowie uważają, że skazy również sugerują iż powstał w środowisku bogatym w wodę. Ringwoodyt i brucyt występujący w diamencie mają charakter uwodniony, a to sugeruje, że region, w którym powstał, był bogaty w wodę.
Środowisko to nazywane jest przez naukowców 660 km discontinuity phase transition (660-kilometrową nieciągłością strefy przejściowej. Strefa przejściowa jest częścią płaszcza Ziemi i znajduje się między dolnym a górnym płaszczem, na głębokości od 410 do 660 km (250 do 400 mil). Płaszcz Ziemi, w tym strefa przejściowa, składa się głównie z perydotytu, ultramaficznej skały magmowej. Płaszcz ten został podzielony na górny płaszcz, strefę przejściową i dolny płaszcz w wyniku nagłych nieciągłości prędkości sejsmicznych
W badaniach naukowcy wykorzystali spektroskopię mikro-Ramana i dyfrakcję rentgenowską. W ten sposób zbadali 12 wtrąceń mineralnych i mleczne skupiska wtrąceń w diamencie. Znaleźli w tych inkluzjach mieszankę minerałów, od ringwoodytu po ferroperyklaz – tlenek magnezu i żelaza oraz enstatyt, który jest formą krzemianu magnezu. Przy niższym ciśnieniu brydgmanit zamienia się w enstatyt. Potwierdza to podróż tego diamentu z głębi Ziemi do skorupy.
Tingting Gu z Instytutu Gemologicznego w Nowym Jorku i Purdue University kierujący zespołem naukowców badających diament napisał, że „występowanie ringwoodytu wraz z fazami wodnymi wskazuje na wilgotne środowisko na tej granicy”.
Naukowcy od lat badają strefę przejściową szukając odpowiedzi na to jak działa cykl głębokiej wody i ile wody znajduje się pod powierzchnią. Badania te są tylko możliwe przy pomocy diamentów czy innych kamieni wyrzucanych przez Ziemię, gdyż nie istnieją żadne narzędzia technologiczne służące do tych badań.
Nowo odkryty diament sugeruje, że region, w którym powstał jest dużo bogatszy w wodę niż wcześniej sądzono. W swoim oświadczeniu Gu napisała, że „chociaż formowanie się diamentów w górnym płaszczu jest często związane z obecnością płynów, bardzo głębokie diamenty z podobnymi zgrupowaniami minerałów, które uległy cofnięciu się, rzadko były obserwowane w połączeniu z minerałami uwodnionymi. Opisany tu ringwoodyt z fazami uwodnionymi – reprezentatywny dla uwodnionego środowiska perydotytycznego na granicy strefy przejściowej – wskazuje na szerzej uwodnioną strefę przejściową w dół i przekroczyć 660-kilometrową nieciągłość”.
Badania zostały opublikowane w Nature Geoscience.
Posłuchaj podcastów:
