Малки недостатъци в диамантите пазят тайната за формирането на първите континенти.
В ново проучване изследователите са използвали включвания - несъвършенства, измислени от бижутери, но ценни за учените - за да проследят образуването на диаманти. Те открили, че сулфидните минерали във вътрешностите са били за последно на повърхността на планетата преди 2,5 милиарда години, преди покачването на кислорода в атмосферата.
Резултатите разкриват историята на континентите и мантията, където диамантите се формират, заяви ръководителят на изследването Карън Смит, изследовател в Нестопанския гемологичен институт на Америка. Диамантите в изследването, открито в Западна Африка, показват, че древните континенти в този регион са се образували чрез поглъщане, процес, при който една плоча от кора се изтласква под друга.
"Ние можем да проследим 2,5 милиарда години земна история само чрез това едно сулфидно включване", каза Smit пред Live Science.
Вътре в диамант
Диамантите се образуват дълбоко в мантията. Повечето, каза Смит, формират около 125 мили дълбочина (200 километра), а някои формират още по-дълбоко, около 250 до 435 мили надолу (400 до 700 км). Най-дълбоката дупка, пробита някога, свръх-дълбоката сонда на Кола в Русия, проникна само на 7,6 мили (12 км). След това диамантите се извеждат на повърхността сравнително бързо чрез дълбоки вулканични изригвания.
Смит и нейните колеги изучаваха азота в диаманти от района на Зими в Сиера Леоне, когато забелязаха, че включването на сулфиди в диамантите в размер на петна показва признаци на съществуване в мантията преди формирането на диамантите, което означава, че те са били хванати в кристализацията диаманти и изнесени до повърхността с тях. Те започнаха да изследват изотопите на сярата в рамките на включванията. Изотопите са вариации на атоми с различен брой неутрони в техните ядра.
Това, което откриха, разкри, че включванията наистина са много стари. Кислородът предпазва сярата от определени реакции с ултравиолетова светлина, така че изследователите могат да кажат дали сярата се е образувала в богата на кислород или ниско-кислородна среда. Тези изотопи, образувани в атмосферата, преди да има много кислород в атмосферата, преди около 2,5 милиарда години, каза Смит. Самите диаманти са много по-млади от това и са се образували преди около 650 милиона години.
История на континентите
След това изследователите изследвали подобни включвания в диамантите от канадската мина Ekati. Тези включвания са на възраст 3,5 милиарда години и нямат същите изотопни сигнали като западноафриканските диаманти. Контрастът разказва история за това как са се формирали континентите, каза Смит. В началото на континентите вероятно се е образувал от топяща се мантия, която изтича нагоре под формата на базалт, подобно на това как днес се образуват Исландия или Хавай. Минералите в тази кора се образуват в мантията, а не в контакт с атмосферата.
По-късно в историята на Земята обаче субдукцията стана важна за формирането на стабилни континенти. Една част кора би се смила под друга; по-плътният материал би потънал и по-малко плътен материал ще се издигне, за да се образува континентална кора. Ето как сярата в западноафриканските диаманти щеше да навлезе дълбоко под повърхността, каза Смит.
Най-стабилната, дълготрайна кора е прикрепена към части от мантията, наречени "килове", така наречени, защото те стабилизират кора точно както кил стабилизира кораб. Повече проучвания на богатите на включване диаманти биха могли да помогнат да се обясни как и защо се образуват тези килове, каза Smit. Досега има само четири места по света, включително Западна Африка и Канада, с диаманти, които съдържат сулфидни включвания и минерали, използвани за датата на формирането на диамантите. Повече местоположения биха помогнали да се проследи по-подробно историята на Земята, каза Смит, но тези изследвания са предизвикателни, тъй като диамантите се унищожават в процеса на анализ.
"Нуждаем се от диаманти", каза Смит, "за да унищожим за науката."
