Pienet timanttien puutteet pitävät salan ensimmäisten mantereiden muodostumisessa.
Uudessa tutkimuksessa tutkijat käyttivät timanttien muodostumisen jäljittämiseen lisäyksiä - jalokivien tekemiä, mutta tutkijoille arvokkaita puutteita. He havaitsivat, että sulkeumien sisällä olevat sulfidimineraalit olivat viimeksi planeetan pinnalla 2,5 miljardia vuotta sitten, ennen hapen nousua ilmakehään.
Tutkimuksen johtaja Karen Smit, Amerikan gemologisen instituutin tutkija, totesi tutkimuksen tulokset paljastaen mantereiden ja vaipan historian, joissa timantit muodostuvat. Länsi-Afrikasta löytyneet tutkimuksen timantit osoittavat, että alueen muinaiset maanosat muodostuivat subduktiolla, prosessilla, jossa yksi kuoren laatta työntyy toisen alle.
"Voimme seurata 2,5 miljardin vuoden maapallon historiaa vain tämän yhden sulfidisisäyksen avulla", Smit kertoi Live Science: lle.
Sisällä timantti
Timantit muodostavat syvän vaipan. Suurin osa Smitin mukaan on noin 200 kilometrin syvyyteen ja jotkut jopa syvemmälle, noin 250 - 435 mailia alaspäin (400 - 700 km). Kaikkien aikojen porattu reikä, Kola Superdeep -reikä Venäjällä, tunkeutui vain 12 km: n päähän. Sitten timantit tuodaan pintaan melko nopeasti syvien tulivuorenpurkausten kautta.
Smit ja hänen kollegansa tutkivat typpeä timanteissa Zimmi-alueelta Sierra Leonesta, kun he huomasivat, että timanttien sulfidien piikkikokoisilla sulkemisilla oli merkkejä vaipan olemassaolosta ennen kuin timantit muodostuivat, mikä tarkoittaa, että ne olivat loukussa kiteytymässä. timantteja ja kannettiin pintaan niiden mukana. He aloittivat rikin isotooppien tutkinnan sulkeumien sisällä. Isotoopit ovat atomien muunnelmia, joiden ytimessä on erilainen määrä neutroneja.
Heidän havaitsemansa paljastivat, että sulkeumat olivat todella vanhoja. Happi suojaa rikkiä tietyiltä ultraviolettivalon aiheuttamilta reaktioilta, joten tutkijat voivat kertoa muodostuuko rikki happea sisältävässä tai vähän happea sisältävässä ympäristössä. Nämä isotoopit muodostuivat ilmakehässä ennen kuin ilmakehässä oli paljon happea, noin 2,5 miljardia vuotta sitten, Smit sanoi. Itse timantit ovat sitä paljon nuorempia ja muodostuivat noin 650 miljoonaa vuotta sitten.
Mantereiden historia
Sitten tutkijat tutkivat samanlaisia sulkeumia Kanadan Ekatin kaivoksen timanteissa. Nämä sulkeumat ovat 3,5 miljardia vuotta vanhoja, eikä niillä ole samoja isotooppisignaaleja kuin Länsi-Afrikan timanteilla. Kontrasti kertoo tarinan mantereiden muodostumisesta, Smit sanoi. Aikaisin maanosat muodostuivat todennäköisesti sulatevaipasta, joka tippui ylöspäin basaltin muodossa, samaan tapaan kuin Islannissa tai Havaijissa. Tämän kuoren mineraalit muodostuivat vaippaan eivätkä olleet kosketuksissa ilmakehän kanssa.
Myöhemmin maapallon historiassa subduktiosta tuli kuitenkin tärkeä vakaiden mantereiden muodostamisessa. Yksi kuorenpala jauhaa toisen alle; tiheämpi materiaali upposi ja vähemmän tiheä materiaali nousisi muodostamaan mannerkuoreen. Näin Länsi-Afrikan timanttien rikki olisi saanut syvälle pinnan alle, Smit sanoi.
Vakain ja kestävin kuori kiinnittyy niin kutsuttujen vaippaosien nimiin "keels", koska ne vakauttavat kuoren aivan kuin köli vakauttaa aluksen. Lisää tutkimuksia osallisuudesta rikkaista timanteista voisi auttaa selittämään kuinka ja miksi nämä keelit muodostuvat, Smit sanoi. Toistaiseksi ympäri maailmaa, vain Länsi-Afrikassa ja Kanadassa, on vain neljä sijaintia, joissa on timantteja, jotka sisältävät sekä sulfidisidoksia että mineraaleja, joita tähän mennessä on käytetty timanttien muodostumiseen. Lisää sijainteja auttaisi jäljittämään Maan historiaa yksityiskohtaisemmin, Smit sanoi, mutta nämä tutkimukset ovat haastavia, koska timantit tuhoutuvat analyysiprosessissa.
"Tarvitsemme timantteja", Smit sanoi, "tuhotakseen tieteen vuoksi."
