La storia dei supercontinenti spiegata attraverso la formazione dei diamanti

Secondo un articolo di LiveScience, circa 86 milioni di anni fa, nel periodo Cretaceo, si aprì una fessura vulcanica che formò l'attuale Sudafrica.

Sotto la superficie, il magma ha viaggiato per centinaia di chilometri, estraendo rocce e minerali e trasportandoli in superficie sotto forma di valanga. In superficie si pensa che la situazione fosse paragonabile all'eruzione del Vesuvio.

Il risultato di questa esplosione, nel 1869, fu la scoperta da parte di un pastore di un'enorme roccia lucente sulla riva di un fiume. Questa roccia era un enorme diamante che sarebbe stato conosciuto come la Stella d'Africa e le bianche colline nascondevano quella che sarebbe diventata la miniera di Kimberley, l'epicentro della corsa ai diamanti del Sudafrica.

È nella miniera di Kimberley, nota anche come "The Big Hole", che si nascondono i diamanti noti come kimberliti.

Queste formazioni, i diamanti, sono sparse in tutto il mondo, dall'Ucraina alla Siberia e all'Australia occidentale, ma sono relativamente piccole e rare. Ciò che le rende speciali è che i loro magmi provengono dalle profondità.

Le formazioni dei diamanti

Gli scienziati sono ancora incerti sulla profondità esatta, ma si sa che compaiono sotto le basi dei continenti, ai margini del mantello caldo e in convezione. Alcuni possono avere origine ancora più in profondità, nella transizione tra mantello superiore e inferiore.

In questo modo, i magmi penetrano in rocce molto profonde e molto antiche e interagiscono con altri processi che avvengono solo nelle profondità della Terra, come la formazione dei diamanti.

Per cristallizzare il carbonio antico in diamanti duri e lucenti è necessaria una grande pressione, motivo per cui queste gemme si formano a una profondità di almeno 150 chilometri negli strati più profondi della litosfera, il termine scientifico che indica la crosta e il mantello superiore relativamente rigido.

Alcuni, noti come diamanti sub-litosferici, si formano ancora più in profondità, fino a circa 700 chilometri.

L'eruzione del diamante traccia la storia della rottura dei supercontinenti

La formazione di un diamante può fornire un indizio su come i continenti si sono uniti. In uno studio pubblicato nell'ottobre 2023 sulla rivista Nature, gli scienziati hanno studiato i diamanti del Brasile e della Guinea formatisi tra i 300 e i 700 chilometri di profondità.

Grazie alla datazione delle inclusioni di fluidi all'interno dei diamanti, si stima che questi si siano formati circa 650 milioni di anni fa, quando si stava formando il supercontinente Gondwana. Probabilmente i diamanti si sono attaccati alla base del continente e sono rimasti lì per millenni, fino a quando il Gondwana si è spezzato durante il Cretaceo e le kimberliti li hanno portati in superficie.

Secondo Suzzete Timmerman, l'importanza di questi diamanti superprofondi è che hanno contribuito a spiegare come si sviluppano i continenti. I supercontinenti si formano quando la crosta oceanica spinge la crosta continentale.

Questo processo, chiamato subduzione, avvicina due continenti che si trovano sui lati opposti di un oceano. La stessa subduzione porta il carbonio in profondità, dove può essere compresso e trasformato in diamanti.

Tuttavia, secondo lo studio, ci sono ancora molte domande a cui non si è ancora trovata risposta, come ad esempio il modo in cui le placche alterano le basi dei supercontinenti e se questo influisce sulla durata di un supercontinente prima della sua disgregazione.

Ma per arrivare a queste risposte, i ricercatori dovranno migliorare la loro capacità di determinare l'età dei diamanti trovando un maggior numero di diamanti antichi e provenienti dalle profondità.

Riferimento all'articolo:
Timmerman, S. et al. (2023) Sublithospheric diamond ages and the supercontinent cycle