Diamante de calidad gema de Letlhakane, que contiene múltiples granates naranjas. Crédito:M. Gress, VU Ámsterdam
Un estudio de diminutas 'inclusiones' minerales dentro de los diamantes de Botswana ha demostrado que los cristales de diamantes pueden tardar miles de millones de años en crecer. Se descubrió que un diamante contenía material de silicato que se formó hace 2.300 millones de años en su interior y un cristal granate de 250 millones de años hacia su borde exterior. el rango de edad más grande jamás detectado en un solo espécimen. El análisis de las inclusiones también sugiere que la forma en que el carbono se intercambia y se deposita entre la atmósfera, biosfera, Los océanos y la geosfera pueden haber cambiado significativamente durante los últimos 2.500 millones de años.
Aunque un joyero consideraría defectuosos los diamantes con muchas inclusiones, para un geólogo, estos son los especímenes más valiosos y emocionantes, dijo el profesor Gareth Davies, de Vrije Universiteit (VU) Amsterdam, quien fue coautor del estudio. 'Podemos usar las inclusiones para fechar diferentes partes de un diamante individual, y eso nos permite ver potencialmente cómo los procesos que formaron los diamantes pueden haber cambiado con el tiempo y cómo esto puede estar relacionado con el ciclo cambiante del carbono en la Tierra ”.
En el estudio se analizaron dieciséis diamantes de dos minas en el noreste de Botswana:siete especímenes de la mina Orapa y nueve de la mina Letlhakane. Un equipo de VU Amsterdam midió el radioisótopo, contenido de nitrógeno y oligoelementos de las inclusiones dentro de los diamantes. Aunque las minas están ubicadas a solo 40 kilómetros de distancia, los diamantes de las dos fuentes tenían diferencias significativas en el rango de edad y la composición química de las inclusiones.
Los diamantes de Orapa contenían material que databa de hace entre 400 millones y más de 1.400 millones de años. Las inclusiones de diamantes de Letlhakane oscilaron entre menos de 700 millones y hasta 2-2,5 mil millones de años. En cada caso, el equipo pudo vincular la edad y la composición del material en las inclusiones con distintos eventos tectónicos que ocurren localmente en la corteza terrestre, como una colisión entre placas, rifting continental o magmatismo. Esto sugiere que la formación de diamantes se desencadena por las fluctuaciones de calor y el movimiento del fluido magma asociado con estos eventos.
Una composición de 9 imágenes de catholuminiscencia que registran el historial de crecimiento en un diamante individual de calidad de gema de 3 mm de diámetro. La estructura general de los anillos de los árboles definida por los diferentes colores azules registra variaciones en el contenido de nitrógeno del diamante. El negro equivale a menos de 10 partes por millón y los colores más brillantes a ~ 500 ppm. El diamante tiene una historia compleja con múltiples períodos de crecimiento. El centro irregular está rodeado por zonas de crecimiento regulares pero redondeadas debido a que el diamante sufre reabsorción. Esto ocurre cuando un diamante es devorado por fluidos en las profundidades del interior de la Tierra (> 150 km). La datación de inclusiones de diferentes zonas de crecimiento permite determinar el tiempo necesario para el crecimiento del diamante. Crédito:M. Gress, VU Ámsterdam
Los diamantes Letlhakane también brindaron una rara oportunidad de mirar atrás en el tiempo a la Tierra primitiva. Las inclusiones más antiguas se remontan a antes del Gran Evento de Oxidación (GOE) hace unos 2.300 millones de años, cuando el oxígeno producido por cianobacterias multicelulares comenzó a llenar la atmósfera, cambiando radicalmente los procesos de meteorización y formación de sedimentos y alterando así la química de las rocas.
«Las inclusiones más antiguas de los diamantes contienen una mayor proporción del isótopo de carbono más ligero. Como la fotosíntesis favorece al isótopo más ligero, carbono 12, sobre el carbono 13 más pesado, Este hallazgo de proporción de 'luz' sugiere que el material orgánico de fuentes biológicas puede haber sido más abundante en las zonas de formación de diamantes al principio de la historia de la Tierra de lo que encontramos hoy. 'explicó Suzette Timmerman, autor principal del estudio. 'Las temperaturas más altas en el interior de la Tierra antes del GOE pueden haber afectado la forma en que se liberaba el carbono en las regiones de formación de diamantes debajo de las placas continentales de la Tierra y pueden ser evidencia de un cambio fundamental en los procesos tectónicos. Sin embargo, actualmente estamos trabajando con un conjunto de datos muy pequeño y necesitamos más estudios para establecer si se trata de un fenómeno global ”.
Una selección de diamantes de calidad gema con inclusión sin procesar de Letlhakane. Las áreas oscuras que rodean el metal brillante como inclusiones (sulfuro) son grafito en grietas que se deben a la expansión diferencial del sulfuro y el diamante cuando se llevan a la superficie desde una profundidad de más de 150 km. El diamante de la parte inferior izquierda contiene un granate naranja y un clinopiroxeno verde. Crédito:M. Gress, VU Ámsterdam
Una placa cortada en el centro de un diamante de calidad gema de Letlhakane, que contiene múltiples granates anaranjados y clinopiroxenos verdes. Fracturas en el diamante provocadas por el corte con láser y posterior pulido. Crédito:M. Gress, VU Ámsterdam
Un granate anaranjado expuesto en la superficie de un diamante roto. Tenga en cuenta la cara de cristal bien desarrollada en la parte superior izquierda que implica que el diamante impuso su forma de cristal sobre el granate durante el crecimiento del granate. Crédito:M. Gress, VU Ámsterdam
