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Experimentos que recrean condiciones extremas del interior terrestre han revelado cómo la mayoría de los diamantes se forman a partir de antiguos fondos marinos enterrados a 200 kilómetros.
En concreto, se ha demostrado que el agua de mar presente en el sedimento del fondo del océano reacciona de la manera correcta para producir el equilibrio de las sales que se encuentran en el diamante.
El estudio, publicado en Science Advances , resuelve una vieja pregunta sobre la formación de diamantes. "Hubo una teoría de que las sales atrapadas dentro de los diamantes provenían del agua de mar marina, pero no se pudieron analizar", dice en un comunicado el autor principal Michael Forster, de la Universidad Mcquarie . "Nuestra investigación mostró que procedían de sedimentos marinos".
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.
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.
Estos diamantes fibrosos generalmente se muelen y se usan en aplicaciones técnicas como brocas.
Los diamantes fibrosos crecen más rápidamente que los diamantes gema, lo que significa que atrapan pequeñas muestras de fluidos a su alrededor mientras se forman.
"Sabíamos que debía haber algún tipo de líquido salado mientras los diamantes crecían, y ahora hemos confirmado que el sedimento marino encaja a la perfección", dice Forster.
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 mil veces la presión atmosférica) antes de que comience a fundirse en las temperaturas de más de 800 ° C que se encuentran en el antiguo 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 diamantes.
"Demostramos que los procesos que conducen al crecimiento de diamantes son impulsados por el reciclaje de sedimentos oceánicos en zonas de subducción", comentó Forster.
"Los productos de nuestros experimentos también dieron como resultado la formación de minerales que son ingredientes necesarios para la formación de magmas de kimberlita, que transportan diamantes a la superficie de la Tierra".
