Ya sea que se encuentren en un anillo de compromiso o en un collar antiguo, los diamantes suelen generar reacciones rápidas de sus destinatarios. Ahora, una nueva investigación muestra en el interior de la Tierra, Las reacciones rápidas entre las placas tectónicas subducidas y el manto a profundidades específicas pueden ser responsables de generar los diamantes más valiosos.

Los diamantes extraídos con mayor frecuencia en todo el mundo se forman en el manto de la Tierra a profundidades de alrededor de 150-250 kilómetros (93-155 millas). Son creados por presión y temperatura extremas de al menos 1050 grados Celsius (1922 grados Fahrenheit). Solo una pequeña cantidad de estos diamantes llega a regiones explotables, ya que la mayoría se destruye en el proceso de llegar a la corteza terrestre a través de erupciones volcánicas de origen profundo.

Pero una pequeña porción de diamantes extraídos llamados diamantes sub-litosféricos o superprofundos, se forman a profundidades mucho más profundas que otras, principalmente en dos zonas ricas a profundidades de 250-450 kilómetros (155-279 millas) y 600-800 kilómetros (372-497 millas). Estos diamantes se destacan de los demás por su composición, que ocasionalmente incluyen materiales de las profundidades de la Tierra como el granate mayorita, ferropericlasa y bridgmanita.

"Aunque solo componen el 1 por ciento del total de diamantes extraídos, Parece que muchos diamantes grandes y de alta pureza son diamantes superprofundos, por lo que tienen un buen valor como gemas, "dijo Feng Zhu, el autor principal del nuevo estudio en Cartas de investigación geofísica , una revista de la American Geophysical Union, quien era un investigador de geología postdoctoral en la Universidad de Michigan cuando realizó la investigación.

Ninguna teoría anterior ha explicado completamente la razón por la cual se han encontrado muy pocos diamantes cerca de la superficie del área a profundidades de 450-600 kilómetros (372-497 millas), la región entre las zonas donde se forman la mayoría de los diamantes superprofundos.

El nuevo estudio busca explicar este fenómeno. Zhu, ahora un investigador postdoctoral en la Universidad de Hawai'i, y sus colegas creen que las dos áreas superprofundas donde se forman los diamantes son ricas en gemas debido a las altas tasas de producción. El nuevo estudio explica qué impulsa la reacción de producción de diamantes en algunas áreas y qué la ralentiza en otras áreas.

Formación de diamantes

Según los autores, los diamantes pueden formarse en cualquier parte del manto, que se extiende desde aproximadamente 35 a 2, 890 kilómetros (21-1, 800 millas) por debajo de la superficie de la Tierra. Sin embargo, los humanos rara vez ven formados la mayoría de los diamantes. Muy pocos diamantes sobreviven al viaje volcánico a la corteza terrestre, donde podemos tomar muestras.

Eso significa las posibilidades de encontrar diamantes en regiones profundas del manto, que producen relativamente pocas gemas, es extremadamente pequeño. Solo el 1 por ciento de los diamantes extraídos proviene de regiones superprofundas.

"En nuestra hipótesis, la producción de diamantes a cualquier profundidad en el manto es posible, es solo que la tasa de producción es diferente, para que tengan una posibilidad diferente de ser muestreados en la corteza, "Dijo Zhu.

Creando diamantes

Para imitar las presiones extremas experimentadas en el interior de los planetas, Los autores del estudio utilizaron celdas de yunque de diamante y un 1, Aparato de yunque múltiple de 000 toneladas en la Universidad de Michigan. Ambos dispositivos permiten a los investigadores comprimir material de tamaño submilimétrico a presiones extremas. Comprimieron polvo de carbonato de magnesio con una lámina de hierro en calores extremos y lograron crear minúsculos granos de diamante visibles a través de microscopios electrónicos de barrido.

Descubrieron que cuando las condiciones son las adecuadas, los granos de diamante se pueden formar tan rápido como cada dos minutos, y nunca tardó más de unas pocas horas en formarse, aunque el crecimiento de los diamantes gemas puede llevar mucho más tiempo en un entorno de fluido de fusión real.

En la región menos profunda rica en formación de diamantes superprofundos, 250-450 kilómetros (155-279 millas) hacia abajo, una placa tectónica en subducción empuja debajo del manto de la Tierra. Esto proporciona mucho carbonato, que crea "fábricas en una cinta transportadora" de diamantes cuando se combina con el hierro del manto, dijeron los autores.

Las altas temperaturas promueven reacciones que forman diamantes, pero la presión hace lo contrario. A profundidades de aproximadamente 475 kilómetros (295 millas) por debajo de la superficie, la presión aumenta, y las reacciones se ralentizan drásticamente, dijeron los autores. Es por eso que se encuentran pocos diamantes cerca de la superficie de la Tierra provenientes de entre 450 y 600 kilómetros (372-497 millas).

"Cuando su presión alcanza la región estable de diamantes, se formará. Pero cuando aumenta la presión, se formará a tasas más bajas. Tienes un intercambio ahí, "Dijo Zhu.

Una excepción a esta regla se encuentra en la región más profunda de 600 a 800 kilómetros (372 a 497 millas) debajo de la superficie. En esta región, La acumulación de carbonato debido al estancamiento de las losas tectónicas que empujan hacia abajo compensa la sobredosis de presión. Entonces, mientras las reacciones se ralentizan, las temperaturas más altas y la abundancia de carbonato hacen que la región sea rica en diamantes.

Zhu dijo que el nuevo estudio se suma a la comprensión de los científicos del manto de la Tierra, sobre las cuales se sabe relativamente poco con certeza.

"Las inclusiones de diamantes superprofundos nos traen las únicas muestras minerales del manto profundo de la Tierra, ", dijo." Ver para creer, y estas inclusiones proporcionan una base sólida para los estudios sobre el manto inaccesible ".

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), una comunidad de blogs de ciencia de la Tierra y el espacio, alojado por la American Geophysical Union. Lea la historia original aquí.