Olhar para as falhas de um diamante revela pistas ocultas sobre como nosso planeta se formou

Um diamante encapsulando pedaços minúsculos de fluido das profundezas da Terra (Yaakov Weiss)

Mais do que meras pedras bonitas e cobiçadas, os diamantes contêm outro tipo de riqueza: fragmentos da história profunda da Terra.

A partir de falhas na estrutura quase perfeita do mineral, os cientistas acabaram de descobrir como extrair registros há muito ocultos do passado de nosso planeta.

“Gostamos daqueles que ninguém mais quer”, disse o geoquímico Yaakov Weiss, da Universidade de Columbia, referindo-se aos diamantes cheios de impurezas que não parecem tão claros e brilhantes quanto aqueles desejados para joias.

Essas joias fibrosas e de aparência suja são onde ficam minúsculos cofres de informações, cheios de mensagens das profundezas da Terra. A estrutura de carbono de um diamante perfeito não contém radioisótopos suficientes para ajudar os pesquisadores a datá-lo, mas as microinclusões encontradas em suas falhas podem.

Essas falhas podem formar bolsos minúsculos que podem encapsular os produtos químicos dos quais os diamantes nasceram.

“Depois que um diamante captura algo, daquele momento até milhões de anos depois em meu laboratório, esse material permanece o mesmo”, explicou Weiss em 2015. “Podemos ver os diamantes como cápsulas do tempo, como mensageiros de um lugar que não temos outra forma de ver. ”

Às vezes, essas cápsulas contêm outros sólidos como formas estranhas de gelo, geralmente minerais inacessíveis das entranhas de nosso mundo, ou mesmo outro diamante. Essas mensagens sólidas podem ser difíceis de interpretar, pois as inclusões podem ter se formado em momentos diferentes da cápsula de diamante dentro da qual agora repousam.

Outras cavidades na estrutura do diamante, entretanto, capturaram fluidos que antes se infiltraram no manto litosférico continental. Esta camada da Terra é a parte superior do manto (que fica entre a crosta terrestre e o núcleo externo), 150 a 200 quilômetros (90 a 120 milhas) abaixo da superfície, e é onde os diamantes “nascem”.

(Tumeggy / Science Photo Library / Getty Images)

Aqui, o calor extremo e as pressões de esmagamento de todas as rochas acima podem forçar os átomos de carbono na estrutura ordenada de um diamante. Na verdade, os fluidos que vazaram de cima fornecem o carbono a partir do qual os diamantes são formados.

Agora, uma nova técnica permitiu aos pesquisadores finalmente datar esses fluidos dentro dos diamantes encontrados no sul da África.

“Esta é a primeira vez que podemos obter idades confiáveis para esses fluidos”, disse Weiss.

Um diamante usado no estudo. (Yaakov Weiss)

A estrutura de um diamante parece impedir o vazamento de hélio, permitindo que Weiss e colegas envelheçam essas rochas medindo as relações entre os átomos radioativos nas inclusões fluidas e o hélio-4, um produto da decomposição dos átomos.

Usando este novo método, a equipe identificou três períodos distintos de formação de diamante nas massas de rocha subterrâneas que eventualmente se comprimiram para formar o manto da África. Os fluidos formadores de diamante mudaram com o passar dos anos, passando de ricos em carbonato a silicone e, finalmente, a solução salina.

A primeira fase da formação do diamante ocorreu durante o Proterozóico, de 2,6 bilhões a 750 milhões de anos atrás, quando essas rochas colidiram em grandes cadeias de montanhas. Os pesquisadores suspeitam que essas colisões permitiram que os fluidos ricos em carbonato afundassem nas profundezas da Terra, mas ainda não se sabe como exatamente.

A próxima fase também coincidiu com um período de formação de montanhas, 540 a 300 milhões de anos atrás durante o Paleozóico, produzindo diamantes com inclusões ricas em silicone. Nesse estágio, os primórdios do futuro manto africano estavam se formando.

Então, 130 a 85 milhões de anos atrás, durante o Cretáceo, o fluido se tornou rico em solução salina – sugerindo que esses diamantes foram formados a partir do que antes era o fundo do oceano. Este foi arrastado para baixo da massa continental agora formada da África por subducção, onde uma placa continental é forçada abaixo de outra onde se encontram.

As pedras foram todas carregadas para mais perto da superfície da Terra por meio de atividades vulcânicas de profundo alcance, como as erupções de kimberlitos 85 milhões de anos atrás, onde mineiros as encontraram recentemente.

“A África do Sul é um dos lugares mais bem estudados do mundo, mas muito raramente fomos capazes de ver além das indicações indiretas do que aconteceu lá no passado”, disse o geoquímico Cornelia Class da Universidade de Columbia, explicando essas minúsculas gotas de os fluidos são uma forma rara de ligar os eventos das profundezas da Terra com os da superfície.

É importante notar que hoje, milhões de trabalhadores dependem da mineração de diamantes como fonte de renda, mas as condições em que trabalham podem ser brutais e podem incluir tráfico de pessoas e trabalho infantil. As minas também poluíram os solos e cursos d’água de que comunidades inteiras dependem.

A empresa de onde foram obtidos os diamantes neste estudo, De Beers, um dos dois maiores produtores de diamantes do mundo, muitas vezes não divulga de quais minas os diamantes individuais vêm.

Portanto, embora os diamantes possam revelar muito sobre nossa história geológica, sua extração da Terra também pode ter um preço incrivelmente alto.


Publicado em 18/05/2021 22h52

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