Eclogitische diamanten gevormd in de aardmantel zijn afkomstig van oceanische korst, in plaats van mariene sedimenten zoals algemeen wordt aangenomen, volgens een nieuwe studie van geologen van de Universiteit van Alberta.

Diamanten worden gevonden in twee soorten gesteenten uit de aardmantel:peridotiet en eklogiet. Peridotiet is het meest voorkomende type mantelgesteente. Eclogiet wordt gevormd uit stollingsgesteente die samen met een dun laagje bovenliggend zeesediment diep in de mantel is gebracht door middel van een proces dat bekend staat als subductie. Ondanks dat, veel onderzoekers dachten dat ecogitische diamanten gevormd waren met koolstof uit zeesediment, een groot koolstofreservoir. De nieuwe studie zet deze theorie op zijn kop.

"De belangrijkste indices voor het traceren van diamantbronnen zijn de verhoudingen van stabiele isotopen, dat zijn atomen met hetzelfde protongetal maar met een verschillend neutronengetal, van koolstof en stikstof in diamant, " legde Lange Li uit, universitair hoofddocent bij de afdeling Aard- en Atmosferische Wetenschappen en hoofdonderzoeker van de studie. "Deze isotopenverhoudingen fungeren als bronvingerafdrukken. Zeesediment werd ingeroepen als de bron van eclogitische diamanten, voornamelijk omdat hun zeer variabele koolstofisotopenverhoudingen overeenkomen met de signatuur van organisch materiaal in sediment. Maar de sedimentbron heeft moeite om de zeer variabele stikstofisotopische signatuur te verklaren van ecogitische diamanten."

De studie onderzocht 80 boormonsters van magmatische oceanische korst van over de hele wereld, geleverd door het International Ocean Discovery Program. De onderzoekers, geleid door Ph.D. student Kan Li, voerde uitgebreide analyses uit om de koolstofbudgetten en isotopensignaturen van de grote subductieve oceanische platen te onderzoeken.

"We hebben geverifieerd dat de oceanische korst een groot reservoir is voor koolstof, meestal in de vorm van carbonaat. Wat ons echt verraste, is dat het bulkcarbonaat in subductie van igneous oceanische korsten gedeeltelijk een vergelijkbare isotopische signatuur vertoont als organisch materiaal in sediment, " zei Kan Li. "Het is dan veel logischer voor stollingsachtige oceanische korst, die ook isotopisch zeer variabele stikstof bevat, om te dienen als de bron van eclogitische diamanten in de aardmantel."

"Deze studie behandelt een al lang bestaande puzzel in het ontstaan ​​van diamanten en de diepe koolstofcyclus, " zei Long Li. "De diepe koolstofcyclus, een proces dat koolstof van het aardoppervlak naar het diepe binnenste en weer terug laat circuleren, heeft een sterke invloed op de mantelchemie en het oppervlaktemilieu. Uit ons onderzoek blijkt dat oceanische korst hierin een veel grotere rol speelt dan eerder werd gedacht."

"Dit onderzoek verandert de manier waarop we denken dat gerecyclede koolstof in diamanten terechtkomt en verandert wat we denken over hoe koolstof in het algemeen in de aarde wordt gerecycled. Het laat ons opnieuw evalueren hoe diamanten worden gevormd en wat de dominante bron van koolstof is in beide de ondiepe en zeer diepste delen van de aardmantel, " voegde Graham Pearson eraan toe, professor, Henry Marshall Tory-voorzitter, en Canada Excellence Research Chair Laureate.