Diamante de 400 milhas de profundidade revela um ambiente rico em água: WebCuriosos
Bem abaixo da superfície do nosso mundo, muito além do nosso fraco alcance, processos enigmáticos oprimem e agitam.
De vez em quando, a Terra revela pistas sobre a sua natureza: minúsculos diamantes ctónicos encerrando fragmentos de minerais raros. A partir desses pequenos fragmentos podemos extrair informações sobre o interior do nosso planeta.
Um diamante descoberto numa mina de diamantes no Botswana é exatamente uma dessas pedras. Está repleto de falhas contendo vestígios de ringwoodita, ferropericlásio, enstatita e outros minerais que sugerem que o diamante se formou 660 quilômetros (410 milhas) abaixo da superfície da Terra.
Além disso, sugerem que o ambiente em que se formaram – uma divisão entre o manto superior e inferior chamada descontinuidade de 660 quilómetros (ou, mais simplesmente, zona de transição) – é rico em água.
“A ocorrência de ringwoodita juntamente com as fases hidratadas indicam um ambiente úmido nesta fronteira”, disse uma equipe de pesquisadores liderada pelo físico mineral Tingting Gu, do Instituto Gemológico de Nova York e da Universidade Purdue. explicado em um estudo de 2022.
A maior parte da superfície da Terra é revestida de oceano. No entanto, considerando os milhares de quilómetros entre a superfície e o núcleo do planeta, não passam de uma poça. Mesmo no seu ponto mais profundo, o oceano tem apenas 11 quilómetros (7 milhas) de espessura, desde o topo das ondas até ao fundo.
Mas a crosta terrestre é uma coisa rachada e fragmentada, com placas tectônicas separadas que se unem e deslizam sob as bordas umas das outras. Nessas zonas de subducção, a água penetra mais profundamente no planeta, chegando até o manto inferior.
Com o tempo, ele retorna à superfície por meio da atividade vulcânica. Este ciclo de sorver e vomitar é conhecido como ciclo de águas profundasseparado do ciclo da água ativo na superfície. Saber como funciona e quanta água existe lá embaixo também é importante para compreender a atividade geológica do nosso planeta. A presença de água pode influenciar a explosividade de uma erupção vulcânica, por exemplo, e desempenhar um papel na atividade sísmica.
Porém, como não podemos chegar lá, temos que esperar que as evidências da água cheguem até nós, como acontece na forma de diamantes que formam gaiolas de cristal no calor e na pressão extremos.
Gu e seus colegas estudaram detalhadamente essa joia, encontrando 12 inclusões minerais e um aglomerado de inclusões leitosas. Usando espectroscopia micro-Raman e difração de raios X, os pesquisadores investigaram essas inclusões para determinar sua natureza.
Entre as inclusões encontraram um conjunto de ringwoodita (silicato de magnésio) em contato com ferropericlase (óxido de magnésio/ferro) e enstatita (outro silicato de magnésio com composição diferente).
Nas altas pressões na zona de transição, a ringwoodita se decompõe em ferropericlásio, bem como em outro mineral chamado bridgmanita. Em pressões mais baixas, mais próximas da superfície, a bridgmanita torna-se enstatita. A sua presença no diamante conta a história de uma viagem, indicando a pedra formada em profundidade antes de regressar à crosta.
Isso não foi tudo. A ringwoodita, em particular, tinha características que sugeriam que ela era de natureza hidratada – um mineral que se forma na presença de água. Enquanto isso, outros minerais encontrados no diamante, como a brucita, também são hidratados. Essas pistas sugerem que o ambiente em que o diamante se formou era bastante úmido.
Evidências de água na zona de transição já foram encontradas antes, mas não foram suficientes para avaliar a quantidade de água lá embaixo. Foi uma inclusão casual de um pequeno bolsão de água localizado ou é positivamente lamacento lá embaixo? O trabalho de Gu e sua equipe apontou mais para a negligência.
“Embora a formação de diamantes do manto superior seja frequentemente associada à presença de fluidos, diamantes superprofundos com associações minerais retrógradas semelhantes raramente foram observados acompanhados de minerais hidratados”, eles escreveram em seu papel.
“Mesmo que um H local2O enriquecimento de O foi sugerido para a zona de transição do manto com base na descoberta anterior de ringwoodita, a ringwoodita com fases hidratadas, relatada aqui – representativa de um ambiente peridotítico hidratado no limite da zona de transição – indica uma zona de transição mais amplamente hidratada até e cruzando o 660 -quilômetro de descontinuidade.”
Pesquisas anteriores descobriram que a Terra está sugando muito mais água do que pensávamos antes. Isso poderia finalmente nos dar uma resposta sobre para onde tudo está indo.
A pesquisa foi publicada em Geociências da Natureza.
Uma versão anterior deste artigo foi publicada em setembro de 2022.