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I Diamanti: Bellissimi E Misteriosi Custodi Della Storia Della Terra


9 aprile 2012 ore 00:39   di stellina2012  
Categoria Tecnologia e Scienze  -  Letto da 1126 persone  -  Visualizzazioni: 2255

I diamanti sono minerali costituiti da un solo elemento: il carbonio. Fra le varie forme in cui cristallizza il carbonio, questa risulta essere la più compatta, e rende il diamante, tra tutti i minerali, quello con la massima durezza. Questa proprietà insieme alla sua lucentezza, che aumenta notevolmente se viene tagliato secondo le facce del reticolo ottaedrico in cui cristallizza, lo rende la gemma più preziosa che esista.

Ma il diamante è prezioso anche perché si forma in ambienti geologici di altissima pressione, e quindi tutt'altro che superficiali; questa gemma infatti nasce a grandi profondità, nel mantello terreste, ed ha molto da raccontarci sulla storia del nostro pianeta. I diamanti poi vengono portati in superficie velocemente attraverso eruzioni chiamate kimberlitiche, per altro mai osservate direttamente.


Si tratta di eruzioni violentissime e improvvise, senza la creazione di una camera magmatica superficiale; si innescano direttamente a profondità di circa 200 chilometri, e arrivano in superficie rapidissimamente trasportando i diamanti intatti fuori del loro ambiente di stabilità. Queste gemme poi vengono ritrovate direttamente nei camini kimberlitici, i condotti di uscita di tali eruzioni, che sono i giacimenti primari, ma più spesso vengono raccolte in giacimenti sedimentari di origine secondaria, formatisi per erosione successiva e trasporto dilavante delle acque.

I Diamanti: Bellissimi E Misteriosi Custodi Della Storia Della Terra

foto di un camino kimberlitico

Un gruppo di ricercatori coordinato da Michael Walter dell'università britannica di Bristol, ha studiato sei diamanti particolarmente interessanti, estratti da un giacimento del camino kimberlitico di Juina in Brasile, ed ha fatto un tracciato del percorso che il carbonio avrebbe fatto nelle viscere della Terra, arrivando a profondità mai immaginate al suo interno. Infatti le inclusioni minerali contenute in queste preziose gemme testimoniano, come loro probabile origine, una profondità record di oltre 700 chilometri.

I Diamanti: Bellissimi E Misteriosi Custodi Della Storia Della Terra

profilo di un camino kimberlitico

In un'altra ricerca condotta in precedenza, sempre analizzando le impurità dei diamanti, da un gruppo di ricercatori della Carnegie Institution di Washington insieme ai colleghi dell'Università sudafricana di Città del Capo, si è cercato di ricostruire e datare le fasi iniziali dei movimenti delle zolle terrestri. Poiché gli inclusi ritrovati sono costituiti dai minerali e dalle rocce in cui i diamanti hanno avuto origine, è possibile usarli come vere e proprie "capsule del tempo", e datandoli si può risalire a fasi importanti della storia della Terra. Attraverso di essi si è compreso che la tettonica delle placche, motore dei movimenti della crosta e del mantello terrestri, è iniziata circa 3 miliardi di fa, cioè 1,5 miliardi di anni dopo la nascita del pianeta.

I Diamanti: Bellissimi E Misteriosi Custodi Della Storia Della Terra

inclusioni in un diamante di Juina, in Brasile

Nell'esaminare oltre 4.000 inclusioni di minerali intrappolati in queste gemme, i ricercatori hanno constatato che la composizione chimica di tali inclusi cambia notevolmente nel periodo tra 3,2 e 3 miliardi di anni fa e questo fa supporre un cambiamento della composizione del mantello, almeno alla profondità di centinaia di chilometri dove i diamanti sono nati. Fra gli inclusi ritrovati vi sono in particolare due tipi di rocce: la peridotite, roccia magmatica di origine intrusiva assai comune nel mantello superiore, e l'eclogite, roccia metamorfica di altissime pressioni appartenente ad un mantello più profondo. Stephen Richardson e Steven Shirey a capo del progetto di ricerca, hanno datato i minerali di queste rocce ottenendo questi risultati: l'età della peridotite è risultata variabile tra 2 e 3,5, miliardi di anni, quella dell'eclogite è risultata di 3 miliardi di anni. Tutto questo porta a pensare che prima di allora la tettonica delle placche non fosse attiva.

I Diamanti: Bellissimi E Misteriosi Custodi Della Storia Della Terra

Ma torniamo adesso allo studio compiuto sui diamanti di Juina; per mezzo di analisi approfondite si è capito che le inclusioni sono costituite da minerali che si formano solo quando il basalto fonde e cristallizza in estreme condizioni di temperature e pressioni, quelle tipiche della parte più interna del mantello terrestre, a oltre 700 chilometri di profondità. Si pensa quindi che tali inclusi si siano formati quando una placca di crosta oceanica si è immersa sotto un'altra placca, tornando poi a rimescolarsi nel mantello profondo, fondendosi. In questo modo i diamanti, durante la risalita verso la superficie terrestre, avrebbero conservato al loro interno i resti di tale fusione, e registrato, nella cristallizzazione delle inclusioni minerali, i cambiamenti di fase avvenuti col variare delle pressioni e delle temperature durante tutto il tragitto compiuto. Si stima fra l'altro che ciò sia avvenuto circa 70 milioni di anni fa, nel Cretaceo.

Se quindi le inclusioni dei diamanti si sono formate incorporando elementi dei basalti oceanici discesi nella litosfera fino al mantello inferiore, allora il carbonio che ha generato gli stessi diamanti potrebbe essere quello depositatosi originariamente sul fondo oceanico, e questo meccanismo ci svelerebbe il suo lungo viaggio all'interno della Terra, fino alla generazione di queste bellissime gemme.

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distribuzione dei giacimenti di diamanti nel mondo

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