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Los diamantes africanos

Los secretos que ocultan sobre las profundidades de la Tierra.

Ciencia 13/05/2021 CVA  Producciones Integrales CVA Producciones Integrales
Diamante sudafricano utilizado en el estudio. Crédito: Yaakov Weiss.

POSDATA Digital Press | Argentina

Los diamantes africanos, y en especial los que contienen más impurezas, son una especie de máquina del tiempo que puede transportarnos a las intrincadas épocas de su formación e incluso revelar los secretos que yacían en las profundidades de la Tierra.

Los científicos han aprovechado este potencial en una nueva investigación centrada en los fluidos, determinando no solo una edad más exacta, sino también detalles sobre el proceso de formación de África como continente.

Sus hallazgos, publicados en la revista Nature Communications, ha permitido documentar eventos que ocurrieron hace más de mil millones de años, lo cual constituye un avance significativo en el estudio de los diamantes y de la evolución de nuestro planeta.

Los diamantes son “mensajeros de las profundidades de la Tierra”

Se cree que la mayoría de los diamantes se forman entre unos 150 y 200 kilómetros de profundidad desde la superficie, específicamente en masas de roca relativamente frías que yacen bajo los continentes. Con el paso del tiempo, se transportan hacia arriba como resultado del movimiento ocasionado por las erupciones volcánicas en forma de kimberlitas.

Y, como muchos saben, su formación requiere tiempo, una de las razones por las que son tan valiosos a nivel comercial. El proceso puede tardar hasta 3,500 millones de años, y probablemente muchos aún estén formándose en la actualidad. Para tener una idea más clara de su rareza, los depósitos de kimberlita más jóvenes conocidos tienen decenas de millones de años.

Dicho esto, no es de extrañar que a los diamantes africanos les consideren “mensajeros de las profundidades de la Tierra”, pues albergan una cantidad de información que podría ayudar a comprender mejor la historia de nuestro planeta empezando desde sus profundidades. Sin embargo, estudiarlos no es tan sencillo como parece.

Diamantes con impurezas son más valiosos para la ciencia

Partamos de que los diamantes de calidad gema están hechos casi en su totalidad de carbono, una pureza que les aporta brillo y valor comercial, pero que su vez cierra las puertas que dan acceso a la información sobre las profundidades.

El autor principal, Yaakov Weiss, en el laboratorio de helio del Observatorio Terrestre Lamont-Doherty, donde se realizaron los análisis. Crédito: Kevin Krajick/Earth Institute.

Lo bueno es que sus formas menos puras albergan imperfecciones que, irónicamente, favorecen su estudio. Estas vienen en forma de pequeñas bolsas de líquido conformado por fluidos complejos y que resultaron útiles para explorar su formación y las condiciones circundantes en las que ocurrió. De hecho, gran parte de lo que se sabe sobre ellos hasta ahora proviene de experimentos realizados en otros minerales y rocas asociados a los diamantes.

En un esfuerzo por profundizar y sacar provecho a estas imperfecciones, los científicos decidieron examinar 10 diamantes que procedían de minas fundadas por la empresa De Beers en Kimberley, Sudáfrica y sus alrededores.

“Nos gustan los que nadie más quiere”, dijo el autor principal Yaakov Weiss, científico adjunto del Observatorio Lamont-Doherty Earth de la Universidad de Columbia. Describió sus especímenes como fibrosos, con aspecto sucio e impurezas sólidas o líquidas con “información química potencialmente valiosa”.

Un enfoque en las impurezas líquidas de los diamantes africanos

Las investigaciones previas se habían enfocado en las impurezas sólidas, como pequeños trozos de granate, para determinar la edad de los diamantes. Pero estas pueden o no haberse formado al mismo tiempo que el diamante que las contiene, razón por la cual su estudio no necesariamente arroja una edad exacta para la muestra.

En cambio, los fluidos encapsulados constituyen la materia a partir de la cual se formó el diamante en sí. Es decir, estudiarlos podría conducir a resultados más realistas sobre la edad del diamante y sobre las condiciones de las profundidades.

Para fechar los fluidos, midieron trazas de torio y uranio radiactivos, así como sus proporciones respecto al helio-4, un isótopo que resulta de su desintegración. Además, calcularon la velocidad máxima a la que las moléculas isotópicas se filtran en los diamantes, pues los diamantes son excelentes para retener el helio.

Tres períodos de formación de diamantes africanos que revelan detalles sobre las profundidades
Así identificaron tres períodos distintos de formación de diamantes, todos ellos dentro de las masas rocosas separadas que terminaron fusionadas y formando el continente africano actual.

Diamantes con inclusiones ricas en minerales de carbonato hace 2,600 millones de años

El período más antiguo ocurrió entre hace 2,600 millones y 700 millones de años. En aquella época, las inclusiones fluidas tenían una composición extremadamente rica en minerales de carbonato, muy diferente a las posteriores.

Y uno de los secretos que revelaron estas inclusiones de diamantes africanos sobre las profundidades terrestres es que su formación coincidió con la acumulación de grandes cadenas montañosas en la superficie. Los investigadores creen que esto ocurrió como consecuencia de las colisiones y el aplastamiento de las rocas. Puede que estos movimientos jugaran algún papel en la producción de fluidos ricos en carbonato, aunque no está claro cómo.

Inclusiones líquidas ricas en minerales de sílice hace 550 millones de años

El siguiente período ocurrió entre hace 550 millones y 300 millones de años, durante los cuales África aún continuaba configurándose; coincidió también con un episodio de formación de montañas. Las inclusiones líquidas de los diamantes africanos examinados mostraron un alto contenido de minerales de sílice, lo que sugiere que hubo un cambio en las profundidades.

Aportes de la subducción en la formación de diamantes africanos hace 130 millones de años
Mientras que el último período que dio lugar a estos diamantes africanos ocurrió entre hace 130 millones y 85 millones de años, momento en el cual se registró otro cambio en las profundidades de la Tierra. Las inclusiones eran ricas en compuestos salinos representados por elementos de sodio y potasio.

La presencia de estas concentraciones indica que el carbono que formó estos diamantes no provino directamente de las tierras profundas, sino del fondo oceánico, arrastrado por subducción.

Y, más allá de la identificación de las etapas de formación, los investigadores destacan que los diamantes continúan su evolución durante mucho tiempo. Al menos uno de los fluidos encapsulados analizados muestra que se pueden agregar nuevas capas a los cristales antiguos, promoviendo cambios a lo largo de vastos períodos.

Fuente:tekcrispy

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