El equipo usó una célula de yunque de diamante para generar presiones equivalentes a las que se encuentran a estas profundidades. La estructura cristalina de esas muestras se analizó luego mediante difracción de rayos X en las instalaciones del sincrotrón del Reino Unido en Oxfordshire.
Madrid, 22 de febrero (EuropaPress).- Geocientíficos experimentales de la Universidad de Bristol han recreado las extremas condiciones en la profundidad del manto terrestre para desvelar secretos en la formación de los diamantes.
Sus resultados, publicados en Earth and Planetary Science letters, descubren nuevas pistas sobre lo que sucede con los minerales carbonatados cuando se transportan al manto a través de la subducción de la corteza oceánica (donde una de las placas tectónicas de la Tierra se desliza debajo de otra).
Sus hallazgos han descubierto una barrera para la subducción de carbonato más allá de las profundidades de unos mil kilómetros, donde reacciona con la sílice en la corteza oceánica para formar diamantes que se almacenan en la Tierra profunda en escalas de tiempo geológicas.
James Drewitt, de la Escuela de Ciencias de la Tierra, explica: “¿Los minerales de carbonato se mantienen estables a través del manto inferior de la Tierra y, de no ser así, qué cambios de presión / temperatura se necesitan para provocar reacciones entre los minerales y cómo se ven? son las preguntas a las que queríamos encontrar las respuestas, y la única forma de obtener esas respuestas era reproducir las condiciones del interior de la Tierra”.
Drewitt y su equipo sometieron las rocas de carbonato sintético a presiones y temperaturas muy altas comparables a las condiciones de la Tierra profunda de hasta 90 GPa (aproximadamente 900 mil atmósferas) y 2 mil grados Celsius utilizando una célula de yunque de diamante calentada por láser. Encontraron que el carbonato permanece estable hasta profundidades de mil a mil 300 kilómetros, casi a la mitad del núcleo.
En estas condiciones, el carbonato reacciona con la sílice circundante para formar un mineral conocido como bridgmanita, que forma la mayor parte del manto de la Tierra. El carbono liberado por esta reacción está en forma de dióxido de carbono sólido. A medida que el manto envolvente caliente eventualmente calienta la losa subducida, este dióxido de carbono sólido se descompone para formar diamantes superprofundos.
Drewitt agrega en un comunicado: “Eventualmente, los diamantes superprofundos podrían devolverse a la superficie en penachos de manto en surgencia, y este proceso podría representar una de las fuentes de diamantes superprofundos que encontramos en la superficie y que proporcionan la única evidencia directa que tenemos de la composición de la tierra profunda.
“Esto es emocionante porque las perforaciones más profundas son de aproximadamente 12 kilómetros, menos de la mitad de la profundidad de la corteza terrestre. Esto es insignificante en comparación con la escala masiva del manto terrestre, que se extiende hasta casi 3 mil kilómetros de profundidad”.
El equipo usó una célula de yunque de diamante para generar presiones equivalentes a las que se encuentran a estas profundidades. La estructura cristalina de esas muestras se analizó luego mediante difracción de rayos X en las instalaciones del sincrotrón del Reino Unido en Oxfordshire.
Drewitt ahora planea aplicar estos experimentos de alta presión y alta temperatura junto con técnicas avanzadas de simulación por computadora a otros minerales y materiales, y agrega: “Además del carbono, existe la posibilidad de que varios océanos de agua se transporten al interior del manto, y cuando se libera esto inducirá la fusión del manto superior e inferior de la Tierra.
“Sin embargo, no podemos probar ni comprender adecuadamente los modelos actuales del comportamiento dinámico de esta roca fundida rica en agua porque no conocemos su composición ni sus propiedades físicas. Los experimentos en condiciones extremas y las simulaciones por computadora avanzadas en las que estamos trabajando actualmente ayudarán a resolver estos problemas”.
