O nosso planeta está a engolir o fundo do mar (e a cuspir diamantes)

Steven Depolo / Flickr

Vestígios de sal presos em muitos diamantes mostram que as pedras formaram-se a partir do fundo do mar antigo que ficou enterrado debaixo da crosta da Terra.

A maioria dos diamantes encontrados na superfície da Terra formou-se dessa maneira; outros são criadas pela cristalização de fundições profundas no manto, de acordo com a investigação de uma equipa de geocientistas da Universidade Macquarie.

Nas experiências que recriam as pressões e temperaturas extremas encontradas a 200 quilómetros de profundidade, Michael Förster, Stephen Foley, Olivier Alard e colegas da Goethe Universität e Johannes Gutenberg Universität, na Alemanha, demonstraram que a água do mar em sedimentos da parte inferior do oceano reage da maneira correta para produzir o equilíbrio de sais encontrados no diamante.

O estudo, publicado na revista Science Advances, estabelece uma longa questão sobre a formação de diamantes. “Havia uma teoria de que os sais presos dentro dos diamantes vinham da água do mar marinha, mas não podiam ser testados”, disse Michael Förster, em comunicado. “A nossa investigação mostrou que vieram de sedimentos marinhos.”

Os diamantes são cristais de carbono que se formam sob a crosta terrestre em partes muito antigas do manto. São trazidos à superfície em erupções vulcânicas de um tipo especial de magma chamado kimberlito.

Enquanto diamantes são geralmente feitos de carbono puro, os diamantes fibrosos, que são nublados e menos atraentes para joalheiros, incluem pequenos traços de sódio, potássio e outros minerais que revelam informações sobre o ambiente onde se formaram. Os diamantes fibrosos são triturados e usados ​​em aplicações técnicas, como brocas de perfuração.

Os diamantes fibrosos crescem mais rapidamente que os diamantes, o que significa que prendem minúsculas amostras de fluidos em redor deles enquanto se formam. “Sabíamos que algum tipo de fluido salgado deve estar por perto enquanto os diamantes estão a crecer e agora confirmamos que o sedimento marinho se encaixa na conta”, referiu Michael Förster.

Para que esse processo ocorra, uma grande laje do fundo do mar teria de deslizar até uma profundidade de mais de 200 quilómetros abaixo da superfície muito rapidamente, num processo conhecido como subducção no qual uma placa tectónica desliza por baixo de outra. A descida rápida é necessária porque o sedimento deve ser comprimido a mais de quatro gigapascals (40 mil vezes a pressão atmosférica) antes de começar a derreter nas temperaturas de mais de 800°C encontradas no antigo manto.

Para testar a ideia, os cientistas realizaram uma série de experiências de alta pressão e alta temperatura. Colocaram amostras de sedimentos marinhos num navio com uma rocha chamada peridotito, que é o tipo mais comum de rocha encontrado na parte do manto onde os diamantes se formam. Depois, aumentaram a pressão e o calor, dando tempo às amostras para reagirem umas com as outras em condições como as encontradas em diferentes lugares do manto.

Em pressões entre quatro e seis gigapascais e temperaturas entre 800ºC e 1100°C, correspondendo a profundidades entre 120 e 180 quilómetros abaixo da superfície, encontraram sais formados com um balanço de sódio e potássio que se aproxima dos pequenos traços encontrados em diamantes.

“Demonstramos que os processos que levam ao crescimento de diamantes são impulsionados pela reciclagem de sedimentos oceânicos em zonas de subducção”, diz Michael Förster. “Os produtos de nossos experimentos também resultaram na formação de minerais que são ingredientes necessários para a formação de magmas de kimberlito, que transportam diamantes para a superfície da Terra.”