I diamanti non sono solo i migliori amici di una donna. Sono anche i migliori amici dei geologi. Queste gemme a volte contengono elementi incredibilmente rari o invisibili che rivelano i segreti più profondi sepolti nelle viscere della nostra Terra. Analizzando tali reperti, gli scienziati sono stati in grado di indovinare cosa c'è nel sottosuolo e hanno persino rivelato alcuni fatti della storia della nostra Terra. In rare occasioni, i diamanti provengono dallo spazio.
10. Ringwoodite
Gli scienziati ritengono che ci sia un oceano all'interno del mantello terrestre. Questo oceano si trova all'interno di un minerale verde chiamato ringwoodite, che esiste solo tra il mantello inferiore e la zona di transizione all'interno della Terra, che ha uno spessore di 515 chilometri. La zona di transizione si trova tra il mantello superiore e inferiore.
La ringwoodite non può essere trovata sulla superficie della terra perché può essere ottenuta solo sotto la pressione follemente alta che è nel sottosuolo. Gli scienziati l'hanno raggiunto più volte, ma ogni volta il minerale ha cambiato forma in assenza di una massiccia pressione sotterranea. Tuttavia, il geochimico Graham Pearson è riuscito a ottenere la ringwoodite nella sua forma naturale.
La ringwoodite è rimasta intrappolata all'interno di un diamante trovato in una miniera a Juina, in Brasile. Pearson e i suoi colleghi hanno suggerito che il minerale è salito in superficie durante il terremoto. Pearson ha fatto la scoperta per caso. Stava cercando di datare il diamante quando ha scoperto che conteneva ringwoodite.
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9. Silicato di calcio perovskite
Paradossalmente, la perovskite di silicato è un minerale raro, sebbene sia il minerale più abbondante sulla Terra. Gli scienziati ritengono che il 38 percento del volume della Terra sia costituito da perovskite di silicato. Tuttavia, è così raro che il primo campione provenga da un meteorite che si ritiene si sia separato da un altro pianeta. Non possiamo arrivare alla perovskite di silicato sulla terra perché si trova solo all'interno del mantello terrestre.
La situazione è cambiata, tuttavia, quando gli scienziati hanno scoperto un campione stabile del minerale all'interno di un diamante, a solo 1 chilometro sottoterra nella miniera di diamanti di Cullinan in Sud Africa. Si è rivelata essere la perovskite di silicato di calcio (CaSiO3), ritenuto il quarto minerale più abbondante sulla Terra.
È interessante notare che il diamante che conteneva il campione è uno dei diamanti più rari sulla Terra. Si trova a circa 700 chilometri sottoterra, dove la pressione è 240.000 volte quella della superficie. Gli scienziati ritengono che un campione di perovskite di silicato di calcio sia rimasto intrappolato all'interno del diamante durante la sua formazione.
8. Ghiaccio
Come accennato in precedenza, gli scienziati hanno avanzato l'ipotesi che ci sia un oceano all'interno del mantello terrestre. Gli scienziati ritengono che questo oceano si sia formato quando l'acqua degli oceani del pianeta è andata sottoterra insieme a parti della crosta terrestre.
Gli scienziati sanno che la crosta terrestre sta ancora affondando nel mantello. Ma non possono determinare quanto tempo sta facendo e quanto è grande l'oceano sotterraneo. Per quanto ne sappiamo, potrebbe anche non esistere. Tuttavia, recenti scoperte suggeriscono che esista.
Nel marzo 2018, si è saputo che gli scienziati avevano scoperto campioni di ghiaccio "nascosti" nei diamanti che si erano formati nel mantello terrestre. Credono che il ghiaccio sia stato creato dall'acqua "tirata" nel mantello. Questa scoperta diventa più interessante quando ci rendiamo conto che fa molto caldo all'interno della Terra e il ghiaccio non si forma in un ambiente caldo.
Gli scienziati chiamano questo ghiaccio VII e si forma solo a una profondità compresa tra 610 e 800 chilometri sottoterra, dove le pressioni superano i 24 Gigapascal. Finora, tre campioni di ghiaccio-VII sono stati trovati nei diamanti: due di loro sono stati trovati nelle miniere in Sud Africa e il terzo in una miniera in Cina.
7. Metalli liquidi
Tutti i diamanti di grandi dimensioni mai trovati si sono formati in profondità all'interno del mantello a profondità comprese tra 322-805 chilometri. Questi diamanti a volte contengono impurità che sono in realtà metalli presenti all'interno del mantello terrestre. Gli scienziati spesso studiano questi diamanti per avere un'idea di cosa c'è nel mantello.
Dopo aver analizzato 53 di questi diamanti, gli scienziati hanno scoperto che il mantello terrestre contiene molto ferro e nichel, oltre a tracce di metano, idrogeno e granato. È interessante notare che non hanno trovato traccia di ossigeno. Ciò contraddice l'ipotesi che ci sia una grande quantità di ossigeno all'interno del mantello.
6. Inclusioni di harzburgite
Probabilmente non hai mai sentito parlare di inclusioni di harzburgite, un tipo di roccia. È una sottocategoria di rocce peridotitiche, che sono le rocce più abbondanti trovate nel mantello terrestre. A causa della loro abbondanza nel mantello, gli scienziati spesso datano i diamanti in base alle inclusioni di harzburgite che contengono.
Diversi ricercatori dell'Università Vrije di Amsterdam hanno fatto una scoperta interessante datando 26 diamanti contenenti inclusioni di harzburgite. Nove di questi diamanti si sono formati circa tre miliardi di anni fa, quando un grande continente si è diviso in continenti più piccoli, provocando un massiccio aumento delle temperature nel sottosuolo.
I ricercatori hanno scoperto che 10 dei diamanti avevano solo 1,1 miliardi di anni, il che è molto piccolo sulla scala terrestre. In effetti, è stata la prima volta che gli scienziati hanno trovato diamanti che hanno un miliardo di anni. Queste gemme hanno in genere diversi miliardi di anni perché la Terra era estremamente calda in quel momento. E un miliardo di anni fa, il pianeta era troppo freddo perché i diamanti si formassero.
Tuttavia, gli scienziati ritengono che la temperatura richiesta sia stata fornita da una potente eruzione vulcanica avvenuta nel territorio del moderno Zimbabwe. La loro scoperta consente un nuovo sguardo alla tecnologia dell'estrazione dei diamanti, poiché nelle miniere promettenti, gli sviluppatori spesso controllano l'età delle inclusioni di harzburgite.
5. Molecola di boro
In genere, il peso in carati è uno dei fattori che determinano il valore di un diamante. Maggiore è il peso in carati, maggiore è il prezzo e viceversa. Tuttavia, il colore del diamante (dovuto alla presenza di altri minerali) influisce anche sul prezzo. Più è raro, più alto è il prezzo. I diamanti blu sono i secondi diamanti più rari e sono piuttosto costosi. (I diamanti rossi sono i più rari).
Nel 2016, un diamante blu Cullinan Dream da 24,18 carati è stato venduto all'asta per 23 milioni di dollari. I diamanti blu sono rari perché sono i diamanti più profondi. Si formano in profondità all'interno del mantello inferiore tra 410-660 chilometri sottoterra. In confronto, i diamanti ordinari si formano tra 150-200 chilometri sottoterra.
Il colore dei diamanti blu è dovuto al boro che contengono, che raramente si trova sottoterra. La maggior parte delle riserve di boro del mondo si trovano sulla superficie nella crosta oceanica terrestre. Allora come è finito il boro nel mantello inferiore e persino all'interno del diamante più profondo e secondo più grande del mondo?
Gli scienziati non sono sicuri, ma ipotizzano che il boro entri nel terreno quando una placca tettonica più densa cade e affonda sotto una placca tettonica meno densa. Quindi il boro da una densa placca tettonica cade sottoterra insieme a metano, idrogeno e acqua oceanica.
4. Kyanite
Sebbene rari, a volte nei diamanti si trovano altre pietre preziose come il rubino o la cianite. Abbiamo già detto che i diamanti sono blu quando contengono boro, ma possono anche essere blu perché all'interno è presente cianite.
La cianite può anche essere grigia, verde, arancione, bianca, gialla o addirittura incolore. La cianite blu è la più preziosa, sebbene la cianite bianca sia meno comune. I venditori fraudolenti a volte spacciano la cianite blu come uno zaffiro più costoso.
3. Atomi di carbonio mutati
Il carbonio puro è disponibile in tre forme principali: diamante, grafite e buckminsterfullerene. Tuttavia, gli scienziati hanno scoperto altre due forme che contengono forme mutate di carbonio, rendendole più dure del diamante. È interessante notare che gli scienziati hanno predetto l'esistenza di questi cristalli molto prima che la loro esistenza fosse confermata.
Cristalli superduri non sono stati trovati sulla Terra. Invece, erano contenuti nel meteorite Havero di classe Ureilite caduto in Finlandia nel 1971. Le meteoriti di questo tipo contengono spesso grafite e diamanti.
Gli scienziati ritengono che i cristalli superduri fossero originariamente grafite, che si è riscaldata quando il meteorite è entrato nell'atmosfera terrestre. Ciò ha innescato una reazione chimica che ha causato la mutazione degli atomi di carbonio, creando un cristallo superduro.
Sfortunatamente, gli scienziati non sono stati in grado di determinare la durezza dei cristalli perché erano troppo piccoli. Tuttavia, erano più duri del diamante perché non potevano essere lucidati con la graniglia di diamante.
2. Carbon-12
Nel 1983, a Jack Hills nell'Australia occidentale, i ricercatori della Curtin University hanno scoperto 22 diamanti all'interno di diversi cristalli di zirconia. La ricerca sui diamanti ha dimostrato che sono composti da carbonio-12 (noto anche come carbonio leggero). La scoperta è stata sorprendente perché i diamanti, che contengono enormi quantità di carbonio-12, si formano solo quando ci sono organismi viventi intorno.
Gli scienziati hanno scoperto che i diamanti si sono formati 4,2 miliardi di anni fa e lo zirconio - 4,4 miliardi di anni fa. Gli scienziati hanno sempre creduto che il primo organismo unicellulare apparisse 3,5 miliardi di anni fa. Tuttavia, i diamanti hanno dimostrato che gli organismi unicellulari probabilmente esistevano durante l'Eone di Gadean, 700 milioni di anni prima.
A quel tempo, la Terra era un posto terribile in cui vivere, anche per gli organismi più piccoli. Faceva molto caldo sul pianeta. Invece di acqua, l'oceano era pieno di magma ad altissima pressione. Gli scienziati sospettano che se il carbonio-12 fosse stato creato da organismi viventi, potrebbe essere portato sulla Terra dai meteoriti.
1. Ferropericlase
È raro trovare diamanti che si sono formati molto in profondità nel mantello terrestre. Tuttavia, i ricercatori del Gemological Institute of America ritengono di aver trovato molti di questi minerali. Questi diamanti contengono ferropericlasio, che si trova nelle profondità del mantello terrestre.
I diamanti contenenti ferropericlasi sono facilmente riconoscibili perché iridescenti. Cambiano colore a seconda dell'angolo con cui vengono visualizzati e dell'angolo di incidenza della luce, come accade con una bolla di sapone. Nessuno sa perché i diamanti ferropericlasio si comportino in questo modo, ma uno dei possibili motivi è la presenza di magnesioferrite in essi.
Tuttavia, non tutti i diamanti contenenti ferropericlasio sono in grado di brillare in diversi colori. Alcuni sono solo marroni traslucidi. Inoltre, la presenza di ferropericlasio non è una prova sufficiente che il diamante si sia formato nel mantello. Questi diamanti possono anche formarsi in alto sopra il mantello dove il quarzo è scarso.
