I diamanti antichi illuminano l’evoluzione della Terra

Questi diamanti, formatisi tra 650 e 450 milioni di anni fa sulla base del supercontinente Gondwana, sono stati analizzati da un team internazionale di esperti, e hanno mostrato come si sono formati, stabilizzati e come si muovono intorno al pianeta i supercontinenti come Gondwana.

“I diamanti superprofondi sono estremamente rari e ora sappiamo che possono dirci molto sull’intero processo di formazione dei continenti”, afferma la dott.ssa Karen Smit della Wits School of Geosciences, che ha preso parte allo studio. “Volevamo datare questi diamanti per cercare di capire come si formarono i primi continenti.”

Formati da milioni a miliardi di anni fa, i diamanti possono illuminare le parti più oscure e più antiche del mantello terrestre. I continenti vanno alla deriva sulla superficie terrestre creando “supercontinenti” e distruggendoli. Collettivamente, queste migrazioni sono conosciute come il “ciclo del supercontinente” e i diamanti sono uno dei pochi minerali abbastanza forti da sopravvivere e registrare questi antichi cicli di creazione e distruzione.

I supercontinenti possono concentrare la profonda subduzione delle placche oceaniche – il motore della tettonica a placche – in regioni molto specifiche. Tali processi geologici profondi, soprattutto in passato, sono stati molto difficili da studiare direttamente perché la crosta oceanica è giovane e la crosta continentale fornisce solo una visione limitata dei meccanismi profondi della Terra. I vecchi diamanti offrono una finestra diretta sul motore tettonico delle placche profonde e su come potrebbe essere correlato al ciclo del supercontinente.

Datando le minuscole inclusioni di silicato e solfuro all’interno dei diamanti, il team guidato dalla dottoressa Suzette Timmerman dell’Università di Berna, in Svizzera, ha datato i diamanti che si formavano da 300 a 700 km di profondità sotto la base del Gondwana. L’obiettivo era tracciare il modo in cui il materiale veniva aggiunto alla chiglia del supercontinente. Nel fare ciò, il team ha riconosciuto un processo geologico precedentemente sconosciuto. La ricerca è stata pubblicata in Natura mercoledì 18 ottobre.

“Le analisi geochimiche e la datazione delle inclusioni nei diamanti, combinate con i modelli tettonici esistenti della migrazione dei continenti, hanno mostrato che i diamanti si formarono a grandi profondità sotto Gondwana quando il supercontinente copriva il Polo Sud, tra 650 e 450 milioni di anni fa”, afferma Smit. .

Le rocce che ospitano i diamanti divennero galleggianti durante la formazione dei diamanti, trasportando il materiale del mantello subdotto più i diamanti. Questo materiale è stato aggiunto alla base della radice di Gondwana, in sostanza “facendo crescere” il supercontinente dal basso.

“Circa 120 milioni di anni fa, il Gondwana iniziò a disgregarsi per formare gli attuali oceani come l’Atlantico. A 90 milioni di anni fa, i diamanti, portando intrappolate minuscole inclusioni della roccia ospite, furono portati sulla superficie terrestre in violente eruzioni vulcaniche. “

Le posizioni attuali di queste eruzioni vulcaniche si trovano sui frammenti continentali del Brasile e dell’Africa occidentale, due dei componenti chiave del Gondwana. Pertanto, i diamanti devono essere migrati insieme a diverse parti dell’ex supercontinente mentre si disperdeva, “incollato” alla loro base.

“Questa complessa storia dei diamanti mostra che essi hanno viaggiato molto, sia verticalmente che orizzontalmente, all’interno della Terra, tracciando sia la formazione del supercontinente che gli ultimi stadi della sua evoluzione. L’accrescimento di materiale relativamente giovane sul pianeta radici dei continenti ispessisce e salda insieme questi antichi frammenti continentali indicando un potenziale nuovo modo di crescita del continente.”

Smit ha condotto le analisi isotopiche delle inclusioni di solfuro presso la Carnegie Institution for Science. Smit ora vive presso l’Università del Witwatersrand, dove fa parte di un team che sviluppa un nuovo laboratorio di isotopi e metodologie in modo che le analisi delle inclusioni dei diamanti possano essere condotte presso Wits.

“Abbiamo installato le attrezzature necessarie nel 2022 e stiamo lavorando per riunire competenze e attrezzature altamente specializzate in modo da poter svolgere questo tipo di lavoro sui diamanti in Sud Africa, dove in precedenza poteva essere svolto solo all’estero”, afferma Smit.

“Abbiamo bisogno di questo tipo di ricerca per capire come si evolvono e si muovono i continenti. Senza i continenti non ci sarebbe la vita. Questa ricerca ci fornisce informazioni su come si formano i continenti e si collega a come si è evoluta la vita e a ciò che rende il nostro pianeta, la Terra, diverso. da altri pianeti.”