Drobné nedostatky diamantov držia tajomstvo formovania prvých kontinentov.
V novej štúdii vedci použili inklúzie - nedokonalosti odvodené klenotníkmi, ale pre vedcov cenné - na sledovanie tvorby diamantov. Zistili, že sulfidové minerály vo vnútri inklúzií boli posledné na povrchu planéty pred 2,5 miliardami rokov, pred vzrastom kyslíka v atmosfére.
Zistenia odhaľujú históriu kontinentov a plášťa, kde sa tvoria diamanty, uviedla vedkyňa štúdie Karen Smit, vedkyňa výskumu na neziskovom Gemologickom ústave Ameriky. Diamanty v štúdii, nájdené v západnej Afrike, naznačujú, že starodávne kontinenty v tejto oblasti sa vytvorili subdukciou, procesom, pri ktorom sa jedna doska kôry tlačí pod druhú.
"Môžeme sledovať 2,5 miliardy rokov histórie Zeme práve prostredníctvom tohto jedného začlenenia sulfidov," povedal Smit pre Live Science.
Vo vnútri diamantu
Diamanty sa tvoria hlboko v plášti. Smit povedal, že väčšina je hlboká asi 200 kilometrov a iná hlbšia, asi 250 až 435 míľ (400 až 700 km). Najhlbšia vyvŕtaná diera v Rusku, Kola Superdeep Borehole, prenikla iba 12 km. Diamanty sa potom dostanú na povrch pomerne rýchlo sopečnými erupciami.
Smit a jej kolegovia študovali dusík v diamantoch z oblasti Zimmi v Sierra Leone, keď si všimli, že inklúzie sulfidov v diamantoch vykazovali znaky, že v plášti existovali skôr, ako sa vytvorili diamanty, čo znamená, že boli zachytené v kryštalizácii diamanty a nesené s nimi na povrch. Začali skúmať izotopy síry v inklúziách. Izotopy sú variácie atómov s rôznym počtom neutrónov vo svojich jadrách.
Zistili, že inklúzie boli skutočne veľmi staré. Kyslík chráni síru pred určitými reakciami s ultrafialovým žiarením, takže vedci môžu povedať, či sa síra vytvára v prostredí bohatom na kyslík alebo nízko kyslíkom. Tieto izotopy sa vytvorili v atmosfére skôr, ako v atmosfére bolo veľa kyslíka, asi pred 2,5 miliardami rokov, povedal Smit. Samotné diamanty sú omnoho mladšie a tvorili sa približne pred 650 miliónmi rokov.
História kontinentov
Vedci potom skúmali podobné inklúzie diamantov z dolu Ekati v Kanade. Tieto inklúzie sú staré 3,5 miliardy rokov a nemajú rovnaké signály izotopov ako západoafrické diamanty. Kontrast hovorí o tom, ako sa formovali kontinenty, povedal Smit. Na začiatku kontinentov sa pravdepodobne tvorili topiace sa plášte, ktoré vytekali smerom hore vo forme čadiča, podobne ako dnes tvorí Island alebo Havaj. Minerály v tejto kôre sa vytvorili v plášti, nie v kontakte s atmosférou.
Neskôr v dejinách Zeme sa však subdukcia stala dôležitou pre vytváranie stabilných kontinentov. Jeden kúsok kôry by sa brúsil pod druhým; hustejší materiál by klesol a menej hustý materiál by vznikal na kontinentálnej kôre. Takto by sa síra v západoafrických diamantoch dostala hlboko pod povrch, povedal Smit.
Najstabilnejšia, dlhotrvajúca kôra je pripojená k častiam plášťa nazývaným „kýly“, ktoré sú pomenované, pretože stabilizujú kôru práve tak, ako kýl stabilizuje loď. Viac štúdií o diamantoch bohatých na inklúziu by mohlo pomôcť vysvetliť, ako a prečo sa tieto kliny tvoria, povedal Smit. Doteraz existujú po celom svete iba štyri miesta, vrátane západnej Afriky a Kanady, s diamantmi, ktoré obsahujú sulfidové inklúzie a minerály používané k dnešnému vzniku diamantov. Viac miest by pomohlo podrobnejšie sledovať históriu Zeme, povedal Smit, ale tieto štúdie sú náročné, pretože diamanty sa v procese analýzy ničia.
„Potrebujeme diamanty,“ povedal Smit, „zničiť pre vedu.“
