Het doorzoeken van diamanten exploratiemonsters van Baffin Island, Canadese wetenschappers hebben een nieuw overblijfsel van het Noord-Atlantische craton geïdentificeerd - een oud deel van de continentale korst van de aarde.

Een toevallige ontdekking door geologen die zich verdiepen in diamantexploratiemonsters heeft geleid tot een grote wetenschappelijke uitbetaling.

Kimberliet-gesteentemonsters zijn een steunpilaar van de diamantexploratie. Gevormd miljoenen jaren geleden op diepten van 150 tot 400 kilometer, kimberlieten worden door geologische en chemische krachten naar de oppervlakte gebracht. Soms, de stollingsgesteenten dragen diamanten die erin zijn ingebed.

"Voor onderzoekers, kimberlieten zijn ondergrondse raketten die passagiers op weg naar de oppervlakte oppikken, " legt geoloog Maya Kopylova van de University of British Columbia uit. "De passagiers zijn stevige brokken muurrotsen die een schat aan details bevatten over de omstandigheden ver onder het oppervlak van onze planeet in de loop van de tijd."

Maar toen Kopylova en collega's begonnen met het analyseren van monsters van een eigendom van De Beers Chidliak Kimberlite Province in het zuiden van Baffin Island, het werd duidelijk dat de muurrotsen heel bijzonder waren. Ze droegen een minerale signatuur die overeenkwam met andere delen van het Noord-Atlantische kraton - een oud deel van de continentale korst van de aarde dat zich uitstrekt van Schotland tot Labrador.

"De minerale samenstelling van andere delen van het Noord-Atlantische kraton is zo uniek dat er geen misverstand over bestaat, " zegt Kopylova, hoofdauteur van een nieuw artikel in de Journal of Petrology waarin de bevindingen worden geschetst. "Het was gemakkelijk om de stukken aan elkaar te knopen. Aangrenzende oude kratons in Noord-Canada - in Noord-Quebec, Noord-Ontario en in Nunavut hebben totaal verschillende mineralogieën."

Cratons zijn miljard jaar oud, stabiele fragmenten van continentale korst - continentale kernen die andere continentale blokken om zich heen verankeren en verzamelen. Sommige van deze kernen zijn nog steeds aanwezig in het centrum van bestaande continentale platen zoals de Noord-Amerikaanse plaat, maar andere oude continenten zijn opgesplitst in kleinere fragmenten en opnieuw gerangschikt door een lange geschiedenis van plaatbewegingen.

"Het vinden van deze 'verloren' stukjes is als het vinden van een ontbrekend stukje van een puzzel, " zegt Kopylova. "De wetenschappelijke puzzel van de oude aarde kan niet compleet zijn zonder alle stukjes."

De continentale plaat van het Noord-Atlantische kraton scheurde 150 miljoen jaar geleden in fragmenten, en strekt zich momenteel uit van het noorden van Schotland, door het zuidelijke deel van Groenland en gaat verder naar het zuidwesten in Labrador.

Het nieuw geïdentificeerde fragment beslaat de diamantdragende Chidliak-kimberlietprovincie in het zuiden van Baffin Island. Het voegt ongeveer 10 procent toe aan de bekende uitgestrektheid van het Noord-Atlantische kraton.

Dit is de eerste keer dat geologen in staat zijn geweest om delen van de puzzel op zo'n diepte samen te voegen - de zogenaamde mantelcorrelatie. Eerdere reconstructies van de grootte en locatie van de aardplaten waren gebaseerd op relatief ondiepe rotsmonsters in de korst, gevormd op een diepte van één tot tien kilometer.

"Met deze monsters kunnen we de vormen van oude continenten reconstrueren op basis van diepere, mantel rotsen, " zegt Kopylova. "We kunnen nu niet alleen de bovenste dunne laag van de aarde begrijpen en in kaart brengen, die één procent van het volume van de planeet uitmaakt, maar onze kennis is letterlijk en symbolisch dieper. We kunnen 200 kilometer diepe fragmenten samenstellen en contrasteren op basis van de details van de diepe mineralogie."

De monsters uit de provincie Chidliak Kimberlite in het zuiden van Baffin Island werden aanvankelijk geleverd door Peregrine Diamonds, een junior exploratiebedrijf. Peregrine werd in 2018 overgenomen door het internationale diamantexploratiebedrijf en detailhandelaar De Beers. De boorkernen zelf zijn zeer waardevol, en duur om op te halen.

"Onze partnerbedrijven tonen veel goodwill door onderzoeksmonsters aan UBC te verstrekken, die fundamenteel onderzoek en de opleiding van veel afgestudeerde studenten mogelijk maakt, " zegt Kopylova. "Op zijn beurt, UBC-onderzoek verschaft het bedrijf informatie over de diepe diamanthoudende mantel die centraal staat bij het in kaart brengen van het deel van het kraton met de hogere veranderingen om een ​​succesvolle diamantmijn te ondersteunen."