Os diamantes que se formaram a centenas de quilômetros de profundidade abaixo da superfície da Terra contêm vestígios de reações químicas que ocorreram no fundo do oceano.
Dado que o fundo do oceano está a apenas 11 quilômetros de profundidade em seu ponto mais profundo, isso pode parecer um tanto estranho – mas esses diamantes são uma pista realmente valiosa para compreender a troca de material entre a superfície da Terra e suas profundidades esmagadoras, pesquisadores dizer.
“Quase todas as placas tectônicas que compõem o fundo do mar acabam se dobrando e deslizando para baixo no manto – um processo chamado subducção, que tem o potencial de reciclar materiais da superfície, como água, para a Terra”, explicou o geólogo Peng Ni, do Carnegie Institution pela ciência.
Os diamantes são apreciados por sua beleza quando moldados em gemas facetadas, mas os pequenos pedaços claros de carbono podem nos dizer muito sobre as condições em que se formaram. Nem todos os diamantes são perfeitamente claros; alguns contêm o que chamamos de inclusões, fragmentos de outros minerais que foram apanhados no processo de formação do diamante (e, uma vez, um outro diamante inteiro).
Às vezes, podemos dizer que essas inclusões são do ambiente profundo onde o diamante se formou; A perovskita de silicato de cálcio, por exemplo, é instável em profundidades acima de 650 quilômetros, exceto quando está presa em um diamante, então é improvável que tenha se formado na superfície.
Os diamantes estudados por Ni e seus colegas eram fragmentos de grandes diamantes comerciais escavados no subsolo, provavelmente descartados por causa de suas impurezas.
“Alguns dos diamantes mais famosos do mundo se enquadram nesta categoria especial de diamantes relativamente grandes e puros, como o mundialmente famoso Cullinan”, disse o geólogo Evan Smith, do Gemological Institute of America. “Eles se formam entre 360 e 750 quilômetros para baixo, pelo menos tão profundo quanto a zona de transição entre o manto superior e inferior.”
Onde as empresas comerciais de diamantes veem impurezas, os cientistas veem inclusões, e a equipe aproveitou a oportunidade para estudar o interior do planeta. Em vez de minerais profundos, porém, os pesquisadores encontraram isótopos pesados de ferro, fora dos valores conhecidos para o ferro dessas profundezas do manto, ou os produtos de reações que esperaríamos nessas profundezas.
Esta, eles dizem, é a primeira evidência que confirma uma via geoquímica para capturar e transportar materiais de superfície nas profundezas do manto.
A chave para esse transporte é um mineral chamado serpentinito, assim chamado por causa de sua textura reptiliana. O processo de formação da serpentinita é denominado serpentinização e ocorre quando átomos de água são adicionados à estrutura cristalina do peridotito.
O peridotito é normalmente encontrado no manto superior da Terra. Para que a serpentinização ocorra, a rocha precisa ser exposta à água. No fundo do oceano, essa exposição acontece quando a água desce, ou a rocha é empurrada para cima, e o lugar em que essas duas coisas têm maior probabilidade de acontecer são as falhas tectônicas – onde as bordas das placas tectônicas se encontram.
Bem, “encontrar” é uma forma branda de dizer isso. Normalmente, eles se sobrepõem, com a borda de uma placa tectônica sendo empurrada para baixo da outra. No fundo do oceano, são conhecidas como zonas de subducção e há muitos serpentinitos por aí.
Então, onde o ferro entra nisso? O serpentinito não é o único material que emerge do processo de serpentinização. Um dos materiais secundários – uma espécie de subproduto – é a magnetita rica em ferro e outras ligas de ferro-níquel com uma composição isotópica de ferro pesada.
Essa composição isotópica é muito semelhante à composição isotópica do ferro das inclusões que os pesquisadores encontraram em seus dois pedaços de diamante.
Isso sugere, disse a equipe, um ciclo fascinante. O peridotito é exposto à água do mar em uma zona de subducção, levando à formação de serpentinito e seus materiais secundários. Então, alguns desses minerais recém-formados voltam para baixo através da fenda entre as placas tectônicas e são carregados centenas de quilômetros para baixo, onde às vezes podem se ligar na formação de diamantes para os cientistas encontrarem, milhões de anos depois.
“Nossas descobertas confirmam um caminho há muito suspeito para a reciclagem profunda da Terra, nos permitindo rastrear como os minerais da superfície são arrastados para o manto e criar variabilidade em sua composição”, disse o geoquímico Anat Shahar, da Carnegie Science.
Publicado em 04/04/2021 16h28
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