Berlian dari dasar laut daur ulang

Formasi dari endapan laut yang disubstitusi menunjukkan inklusi asin dari berlian Bort

Para peneliti telah mengklarifikasi asal-usul apa yang disebut berlian Bort dengan banyak inklusi salin. © Parent Géry / Public domain
membacakan

Permata asin: Para peneliti telah menemukan mengapa beberapa berlian memiliki begitu banyak inklusi asin - sejauh ini telah menjadi misteri yang belum terselesaikan. Sekarang, bagaimanapun, percobaan telah menunjukkan bahwa reaksi sedimen laut dengan batuan mantel pada tekanan tinggi dan panas menciptakan komposisi garam khusus dari inklusi. Berlian Bort yang digunakan terutama untuk aplikasi teknis karena itu merupakan produk dari kerak samudera yang didaur ulang, menurut para peneliti dalam jurnal "Science Advances".

Berlian adalah produk ekstrem: mereka diciptakan ketika karbon dikompresi di bawah tekanan dan panas mantel yang luar biasa - biasanya dalam kedalaman 150 hingga 200 kilometer. Beberapa berlian murni dan besar, tetapi juga banyak varian kebiruan muncul bahkan beberapa ratus kilometer lebih rendah. Dengan ventilasi vulkanik purba, berlian kemudian kembali ke kerak bumi.

Teka-teki tentang inklusi salin

Tetapi selain berlian perhiasan yang berharga, ada lebih banyak lagi varian kecil yang mengandung beragam mineral dan karenanya hampir tidak transparan. Yang disebut "Bort" ini biasanya digunakan dalam aplikasi teknis atau tanah menjadi debu berlian. Namun, masuknya varian berlian ini masih menjadi misteri bagi para peneliti.

"Cairan yang terperangkap bisa sangat asin, dengan rasio kalium terhadap natrium 1: 1 hingga 9: 1, " jelas Michael Förster dari Macquarie University di Sydney dan rekan-rekannya. Tapi dari mana di mantel kalium dan natrium ini bisa datang, sejauh ini masih belum jelas. "Percobaan peleburan dengan peridot, air, dan karbon dioksida memang dapat menjelaskan komponen karbonat dalam kimberlite, tetapi bukan proporsi kalium yang tinggi dalam inklusi ini, " kata para peneliti.

Kondisi tekanan tinggi di laboratorium

Untuk memecahkan misteri inklusi berlian asin, Förster dan timnya kini telah menciptakan kembali kondisi untuk membuat berlian Bort di laboratorium. "Ada teori bahwa garam-garam yang terperangkap ini berasal dari air laut, " kata Pastor. Air garam ini harus diangkut ke mantel bumi dengan lempeng bumi ditundukkan pada batas lempeng dan garamnya terkonsentrasi di berlian. pameran

Untuk percobaan mereka, para peneliti mengekspos blok dua lapisan sedimen laut khas dan peridotit mineral mantel bumi terhadap tekanan tinggi dan panas di laboratorium. "Dengan cara ini, kami mensimulasikan reaksi sedimen yang meleleh setelah subduksi cepat pada kedalaman sekitar 100 kilometer, " jelas Förster dan timnya.

Sedimen dan mantel bersama

Ternyata pada tekanan empat hingga enam gigapascal dan suhu antara 800 dan 1.200 derajat, natrium-kalium klorida terbentuk di batuan. Rasio unsur mereka berhubungan relatif erat dengan inklusi khas pada berlian Bort, seperti yang dilaporkan para peneliti. Mereka juga dapat memahami pembentukan prekursor berlian di lingkungan ini dalam percobaan.

"Dengan cara ini, percobaan kami menunjukkan bahwa reaksi antara sedimen cair dan selubung peridotit pada kedalaman lebih dari 120 kilometer dapat menghasilkan cairan yang sama dengan yang ditemukan pada berlian, " lapor para peneliti. "Ini menunjukkan bahwa inklusi ini berasal dari sedimen laut. Pembentukan berlian Bort karena itu didorong oleh daur ulang sedimen samudera di zona subduksi. "(Science Advances, 2019; doi: 10.1126 / sciadv.aau2620)

Sumber: Universitas Macquarie

- Nadja Podbregar