Scoperta di Diamanti e la Composizione del Mantello Terrestre
Due diamanti estratti da una miniera situata in Sudafrica hanno offerto un’opportunità unica per esplorare le profondità del mantello terrestre, a una distanza compresa tra 280 e 470 chilometri dalla superficie. Un team di ricercatori dell’Università Ebraica di Gerusalemme ha scoperto la prima evidenza diretta della presenza di leghe metalliche di nichel e ferro, insieme a carbonati ricchi di nichel, in queste zone profonde del mantello. Questa scoperta significativa è stata realizzata attraverso l’analisi di piccole inclusioni presenti all’interno dei diamanti provenienti dalla miniera Voorspoed, rivelando così informazioni preziose sulle condizioni geologiche che si trovano a centinaia di chilometri sotto i nostri piedi.
Il Ruolo dei Diamanti come Testimoni Geologici
Questa ricerca mette in evidenza un aspetto spesso trascurato dei diamanti: non sono solo preziosi gioielli, ma anche importanti testimoni delle condizioni geologiche che si trovano a profondità straordinarie. Le inclusioni, che possono essere leghe su scala nanometrica o minerali sottoposti a elevate pressioni, rappresentano uno dei pochi registri naturali delle dinamiche del mantello terrestre. I ricercatori hanno sottolineato, in un comunicato stampa datato 22 settembre, come il mantello sia uno strato fondamentale della Terra, responsabile di vari processi, tra cui:
- Alimentazione dei vulcani
- Riciclo della crosta terrestre
- Regolazione dei processi di sviluppo a lungo termine del pianeta
Tuttavia, molte reazioni chimiche che avvengono a queste profondità rimangono invisibili e inaccessibili alla nostra osservazione diretta, rendendo questa scoperta ancora più rilevante.
Analisi delle Inclusioni nei Diamanti
Da tempo, i geologi si sono impegnati a comprendere la composizione e le dinamiche del mantello terrestre, utilizzando modelli teorici e esperimenti in laboratorio. Questi modelli avevano previsto l’esistenza di leghe metalliche ricche di nichel a profondità comprese tra 250 e 300 chilometri. Tuttavia, la mancanza di campioni naturali rendeva difficile confermare tali ipotesi. La svolta è arrivata grazie all’analisi di nano- e micro-inclusioni, piccole imperfezioni intrappolate all’interno dei diamanti sudafricani. Questi minerali hanno agito come vere e proprie capsule del tempo, preservando un raro momento dei processi chimici che avvengono nel profondo della Terra.
La Coesistenza di Leghe e Carbonati
Lo studio ha rivelato la presenza sia di leghe di nichel e ferro che di carbonati ricchi di nichel. Normalmente, questi due tipi di sostanze non coesisterebbero, poiché tenderebbero a reagire immediatamente. Questa sorprendente coesistenza rappresenta un elemento cruciale per comprendere un processo noto come metasomatismo redox-freezing. Tale processo si verifica quando un magma ossidato e ricco di carbonio si infiltra in una roccia del mantello ridotto e contenente metalli, creando carbonati ricchi di nichel e ossidando la roccia circostante. Questa scoperta suggerisce che i diamanti possono formarsi attraverso la reazione tra minerali carbonatici e metalli ridotti presenti nel mantello.
Implicazioni per la Formazione dei Vulcani
I risultati di questa ricerca forniscono anche importanti spunti sulla formazione dei vulcani. L’arricchimento del mantello con elementi come carbonio e potassio durante queste reazioni potrebbe rappresentare un passaggio fondamentale nella genesi di specifici magmi vulcanici. Questi magmi, come i kimberliti, sono responsabili del trasporto dei diamanti verso la superficie terrestre. La ricerca è stata condotta in collaborazione con esperti dell’Università del Nevada e dell’Università di Cambridge, e i risultati sono stati pubblicati nella rivista Nature Geoscience il 22 settembre, contribuendo così a una comprensione più profonda delle dinamiche del nostro pianeta.
