Natuurlijke diamanten kunnen zich vormen door geologische processen bij lage druk en temperatuur op aarde, zoals vermeld in een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Geochemische perspectieven Brieven . Het nieuwe mechanisme, verre van de klassieke kijk op de vorming van diamanten onder ultrahoge druk, wordt bevestigd in de studie, die is gebaseerd op de deelname van deskundigen van de onderzoeksgroep Minerale Hulpbronnen van de Faculteit der Aardwetenschappen van de Universiteit van Barcelona (UB).

Andere deelnemers aan het onderzoek zijn de experts van het Institute of Nanoscience and Nanotechnology van de UB (IN2UB), de Universiteit van Granada (UGR), het Andalusische Instituut voor Aardwetenschappen (IACT), het Instituut voor Keramiek en Glas (CSIC), en de Nationale Autonome Universiteit van Mexico (UNAM). Het onderzoek is uitgevoerd in het kader van het proefschrift van onderzoeker Núria Pujol-Solà (UB), eerste auteur van het artikel, onder begeleiding van onderzoekers Joaquín A. Proenza (UB) en Antonio García-Casco (UGR).

Diamant:de taaiste van alle mineralen

Een symbool van luxe en rijkdom, de diamant (van het Griekse αδ?μας, "onoverwinnelijk") is de meest waardevolle edelsteen en het taaiste mineraal (waarde van 10 op de schaal van Mohs). Het wordt gevormd door chemisch zuivere koolstof, en volgens de traditionele hypothese, het kristalliseert het kubische systeem onder ultrahoge druk op grote diepten in de aardmantel.

De studie bevestigt voor het eerst de vorming van de natuurlijke diamant onder lage druk in oceanische rotsen in het Moa-Baracoa Ophiolitic Massif, op Cuba. Deze grote geologische structuur ligt aan de noordoostkant van het eiland en wordt gevormd door ofiolieten, representatieve rotsen van de oceanische lithosfeer.

Deze oceanische rotsen werden afgezet op de continentale rand van Noord-Amerika tijdens de botsing van de Caribische oceanische eilandboog, tussen 70 en 40 miljoen jaar geleden. "Tijdens zijn vorming in de bodemloze zeebodem, in het Krijt - ongeveer 120 miljoen jaar geleden - ondergingen deze oceanische rotsen minerale veranderingen als gevolg van infiltraties van zeewater, een proces dat leidde tot kleine vloeistofinsluitsels in het olivijn, het meest voorkomende mineraal in dit soort gesteente, " merkt Joaquín A. Proenza op, lid van de afdeling Mineralogie, Petrologie en Toegepaste Geologie aan de UB en hoofdonderzoeker van het project waarin het artikel verschijnt, en Antonio García-Casco, van de afdeling Mineralogie en Petrologie van de UGR.

"Deze vloeibare insluitsels bevatten nanodiamanten van ongeveer 200 en 300 nanometer, behalve serpentijn, magnetiet, metallisch silicium en puur methaan. Al deze materialen zijn gevormd onder lage druk ( <200 MPa) en temperatuur ( <350 ºC), tijdens de olivijnverandering die vloeistofinsluitsels bevat, ", voegen de onderzoekers toe.

"Daarom, dit is de eerste beschrijving van ophiolitische diamant gevormd onder lage druk en temperatuur, waarvan de vorming onder natuurlijke processen geen twijfel draagt, ’ benadrukken ze.

Diamanten gevormd onder lage druk en temperatuur

Het is opmerkelijk om in gedachten te houden dat het team publiceerde, in 2019, een eerste beschrijving van de vorming van ofiolitische diamanten onder lage drukomstandigheden ( Geologie ), een studie uitgevoerd in het kader van het proefschrift van de UB-onderzoeker Júlia Farré de Pablo, begeleid door Joaquín A. Proenza en de UGR-professor José María González Jiménez. Deze studie was zeer bediscussieerd onder de leden van de internationale wetenschappelijke gemeenschap.

In het huidige artikel in Geochemische perspectieven Brieven , een tijdschrift van de European Association of Geochemistry, de experts ontdekten de nanodiamanten in kleine vloeibare insluitsels onder het oppervlak van de monsters. De bevinding werd uitgevoerd met behulp van confocale Raman-kaarten en met behulp van gefocusseerde ionenbundels (FIB), gecombineerd met transmissie-elektronenmicroscopie (FIB-TEM). Zo konden ze de aanwezigheid van de diamant in de diepte van het monster bevestigen, en daarom, de vorming van een natuurlijke diamant onder lage druk in opgegraven oceanische rotsen. De wetenschappelijke en technologische centra van de UB (CCiTUB) hebben deelgenomen aan dit onderzoek, onder andere infrastructuren die het land ondersteunen.

In dit geval, de studie richt zijn debat op de validiteit van enkele geodynamische modellen die, gebaseerd op de aanwezigheid van ofiolietdiamanten, impliceren circulatie in de mantel en grootschalige recycling van de lithosfeer. Bijvoorbeeld, Men dacht dat de ophiolitische diamant het passeren van ophiolitische rotsen over de diepe aardmantel tot aan het overgangsgebied (210-660 km diep) weerspiegelde voordat het zich vestigde in een normaal ofioliet gevormd onder lage druk (~ 10 km diep).

Volgens de deskundigen de lage oxidatietoestand in dit geologische systeem zou de vorming van nanodiamanten in plaats van grafiet verklaren, die zou worden verwacht onder fysische en chemische vormingsomstandigheden van vloeibare insluitsels.