Naturlige nanodiamanter i oceaniske klipper

Naturlige diamanter kan dannes gennem lavtryks- og temperaturgeologiske processer på Jorden, som det fremgår af en artikel offentliggjort i tidsskriftet Geokemiske perspektiver Breve . Den nyfundne mekanisme, langt fra det klassiske syn på dannelsen af ​​diamanter under ultrahøjt tryk, er bekræftet i undersøgelsen, som trækker på deltagelse af eksperter fra Mineral Resources Research Group ved Det Jordvidenskabelige Fakultet ved University of Barcelona (UB).

Andre deltagere i undersøgelsen er eksperterne fra Institute of Nanoscience and Nanotechnology of the UB (IN2UB), universitetet i Granada (UGR), det andalusiske institut for jordvidenskab (IACT), Institut for Keramik og Glas (CSIC), og National Autonomous University of Mexico (UNAM). Undersøgelsen er blevet udført inden for rammerne af doktorafhandlingen udført af forsker Núria Pujol-Solà (UB), første forfatter til artiklen, under tilsyn af forskerne Joaquín A. Proenza (UB) og Antonio García-Casco (UGR).

Diamant:Den hårdeste af alle mineraler

Et symbol på luksus og rigdom, diamanten (fra det græske αδ? μας, "uovervindelig") er den mest værdifulde perle og det hårdeste mineral (værdi på 10 i Mohs -skala). Det dannes af kemisk rent kulstof, og ifølge den traditionelle hypotese, det krystalliserer det kubiske system under ultrahøjtryksforhold på store dybder i Jordens kappe.

Undersøgelsen bekræfter for første gang dannelsen af ​​den naturlige diamant under lavt tryk i oceaniske klipper i Moa-Baracoa Ophiolitic Massif, i Cuba. Denne store geologiske struktur er i den nordøstlige side af øen og er dannet af ofiolitter, repræsentative klipper i den oceaniske litosfære.

Disse oceaniske klipper blev deponeret på den kontinentale kant af Nordamerika under kollisionen af ​​den caribiske oceaniske øbue, mellem 70 og 40 millioner år siden. "Under dets dannelse i de afgrundsdybe marine havbund, i kridperioden - for cirka 120 millioner år siden - undergik disse oceaniske klipper mineralændringer på grund af marine vandinfiltrationer, en proces, der førte til små væskeindeslutninger inde i olivinen, det mest almindelige mineral i denne slags sten, "bemærker Joaquín A. Proenza, medlem af Institut for Mineralogi, Petrologi og anvendt geologi ved UB og hovedforsker for det projekt, hvori artiklen vises, og Antonio García-Casco, fra Institut for Mineralogi og Petrologi i UGR.

"Disse væskeindeslutninger indeholder nanodiamanter på omkring 200 og 300 nanometer, bortset fra slange, magnetit, metallisk silicium og ren metan. Alle disse materialer er dannet under lavt tryk ( <200 MPa) og temperatur ( <350 ºC), under olivinændringen, der indeholder væskeindeslutninger, "tilføjer forskerne.

"Derfor, dette er den første beskrivelse af ofiolitisk diamant dannet under lavt tryk og temperatur, hvis dannelse under naturlige processer ikke er i tvivl, "fremhæver de.

Diamanter dannet under lavt tryk og temperatur

Det er bemærkelsesværdigt at huske på, at teamet offentliggjorde, i 2019, en første beskrivelse af dannelsen af ​​ofiolitiske diamanter under lavtryksbetingelser ( Geologi ), en undersøgelse udført som en del af doktorafhandlingen af ​​UB -forskeren Júlia Farré de Pablo, under opsyn af Joaquín A. Proenza og UGR -professoren José María González Jiménez. Denne undersøgelse blev stærkt debatteret blandt medlemmerne af det internationale videnskabelige samfund.

I den aktuelle artikel i Geokemiske perspektiver Breve , et tidsskrift for European Association of Geochemistry, eksperterne opdagede nanodiamanter i små væskeindeslutninger under overfladen af ​​prøverne. Fundet blev udført ved hjælp af konfokale Raman -kort og ved hjælp af fokuserede ionstråler (FIB), kombineret med transmissionselektronmikroskopi (FIB-TEM). Sådan kunne de bekræfte tilstedeværelsen af ​​diamanten i dybden af ​​prøven, og derfor, dannelsen af ​​en naturlig diamant under lavt tryk i opgravede oceaniske klipper. UB's videnskabelige og teknologiske centre (CCiTUB) har deltaget i denne undersøgelse, blandt andre infrastrukturer, der støtter landet.

I dette tilfælde, undersøgelsen fokuserer sin debat på gyldigheden af ​​nogle geodynamiske modeller, der, baseret på tilstedeværelsen af ​​ophiolitdiamanter, indebærer cirkulation i kappen og genanvendelse i stor skala af litosfæren. For eksempel, man troede, at den ophiolitiske diamant afspejlede ophiolitiske steners passage over den dybe jordkappe op til overgangsområdet (210-660 km dybt), før den faldt ned i en normal ophiolit dannet under lavt tryk (~ 10 km dybt).

Ifølge eksperterne, den lave oxidationstilstand i dette geologiske system ville forklare dannelsen af ​​nanodiamanter i stedet for grafit, som ville forventes under fysiske og kemiske dannelsesbetingelser for væskeindeslutninger.