Según un nuevo estudio del MIT y otras universidades, puede haber más de un billón de toneladas de diamantes escondidos en el interior de la Tierra. Pero es poco probable que los nuevos resultados provoquen una fiebre de diamantes. Los científicos estiman que los minerales preciosos están enterradosmás de 100 millas debajo de la superficie, mucho más profundo que cualquier expedición de perforación haya alcanzado.
El caché ultraprofundo puede estar disperso dentro de las raíces cratónicas, las secciones de roca más antiguas e inamovibles que se encuentran debajo del centro de la mayoría de las placas tectónicas continentales. Con forma de montañas invertidas, los cratones pueden extenderse hasta 200 millas a través de la corteza terrestre yen su manto; los geólogos se refieren a sus secciones más profundas como "raíces"
En el nuevo estudio, los científicos estiman que las raíces cratónicas pueden contener de 1 a 2 por ciento de diamante. Considerando el volumen total de raíces cratónicas en la Tierra, el equipo calcula que alrededor de un billón 1016 de toneladas de diamantes se encuentran dispersas dentro de estas rocas antiguas., 90 a 150 millas debajo de la superficie.
"Esto muestra que el diamante no es quizás este mineral exótico, pero en la escala [geológica] de las cosas, es relativamente común", dice Ulrich Faul, científico investigador del Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT ".no puedo alcanzarlos, pero aún así, hay mucho más diamantes allí de lo que hemos pensado antes "
Los coautores de Faul incluyen científicos de la Universidad de California en Santa Bárbara, el Institut de Physique du Globe de Paris, la Universidad de California en Berkeley, Ecole Polytechnique, la Carnegie Institution de Washington, la Universidad de Harvard, la Universidad de Ciencias yTecnología de China, la Universidad de Bayreuth, la Universidad de Melbourne y el University College London.
Una falla de sonido
Faul y sus colegas llegaron a su conclusión después de desconcertar una anomalía en los datos sísmicos. Durante las últimas décadas, agencias como el Servicio Geológico de los Estados Unidos han mantenido registros globales de actividad sísmica, esencialmente ondas de sonido que viajan a través de la Tierraque son provocados por terremotos, tsunamis, explosiones y otras fuentes que sacuden el suelo Los receptores sísmicos de todo el mundo recogen ondas de sonido de esas fuentes, a diversas velocidades e intensidades, que los sismólogos pueden usar para determinar dónde, por ejemplo, se originó un terremoto.
Los científicos también pueden usar estos datos sísmicos para construir una imagen de cómo podría verse el interior de la Tierra. Las ondas de sonido se mueven a varias velocidades a través de la Tierra, dependiendo de la temperatura, la densidad y la composición de las rocas a través de las cuales viajan. Los científicosHemos utilizado esta relación entre la velocidad sísmica y la composición de las rocas para estimar los tipos de rocas que componen la corteza terrestre y las partes del manto superior, también conocida como la litosfera.
Sin embargo, al usar datos sísmicos para mapear el interior de la Tierra, los científicos no han podido explicar una curiosa anomalía: las ondas de sonido tienden a acelerarse significativamente cuando pasan a través de las raíces de los cratones antiguos. Se sabe que los cratones son más fríos y menos densos queel manto circundante, que a su vez produciría ondas de sonido ligeramente más rápidas, pero no tan rápido como lo que se ha medido.
"Las velocidades que se miden son más rápidas de lo que creemos que podemos reproducir con suposiciones razonables sobre lo que está allí", dice Faul. "Entonces tenemos que decir: 'Hay un problema'. Así es como comenzó este proyecto".
Diamantes en lo profundo
El equipo tuvo como objetivo identificar la composición de las raíces cratónicas que podrían explicar los picos en las velocidades sísmicas. Para hacer esto, los sismólogos del equipo utilizaron primero datos sísmicos del USGS y otras fuentes para generar un modelo tridimensional de las velocidades deondas sísmicas que viajan a través de los principales cratones de la Tierra.
A continuación, Faul y otros, que en el pasado midieron la velocidad del sonido a través de muchos tipos diferentes de minerales en el laboratorio, usaron este conocimiento para ensamblar rocas virtuales, hechas de varias combinaciones de minerales. Luego, el equipo calculó la rapidez con la que las ondas de sonidoviaja a través de cada roca virtual, y encuentra solo un tipo de roca que produce las mismas velocidades que lo que midieron los sismólogos: una que contiene 1 a 2 por ciento de diamante, además de peridotita el tipo de roca predominante del manto superior de la Tierra y menorcantidades de eclogita que representa la corteza oceánica subducida. Este escenario representa al menos 1,000 veces más diamantes de los que la gente había esperado anteriormente
"El diamante en muchos aspectos es especial", dice Faul. "Una de sus propiedades especiales es que la velocidad del sonido en el diamante es más del doble de rápida que en el mineral dominante en las rocas del manto superior, el olivino".
Los investigadores encontraron que una composición de roca de 1 a 2 por ciento de diamante sería suficiente para producir las velocidades de sonido más altas que midieron los sismólogos. Esta pequeña fracción de diamante tampoco cambiaría la densidad general de un cratón, que es naturalmente menordenso que el manto circundante.
"Son como pedazos de madera que flotan en el agua", dice Faul. "Los cratones son un poco menos densos que sus alrededores, por lo que no se vuelven a subducir a la Tierra sino que permanecen flotando en la superficie. Esto escómo preservan las rocas más antiguas. Así que descubrimos que solo se necesita 1 a 2 por ciento de diamante para que los cratones sean estables y no se hundan ".
En cierto modo, Faul dice que las raíces cratónicas hechas en parte de diamantes tienen sentido. Los diamantes se forjan en el entorno de alta presión y alta temperatura de la Tierra profunda y solo lo hacen cerca de la superficie a través de erupciones volcánicas que ocurren cada pocas decenasmillones de años. Estas erupciones forjan "tubos" geológicos hechos de un tipo de roca llamada kimberlita llamada así por la ciudad de Kimberley, Sudáfrica, donde se encontraron los primeros diamantes en este tipo de roca. Diamante, junto con magmadesde las profundidades de la Tierra, puede vomitar a través de tuberías de kimberlita, hacia la superficie de la Tierra.
En su mayor parte, se han encontrado tubos de kimberlita en los bordes de las raíces cratónicas, como en ciertas partes de Canadá, Siberia, Australia y Sudáfrica. Entonces, tendría sentido que las raíces cratónicas deberían contener algún diamante ensu maquillaje.
"Es evidencia circunstancial, pero lo hemos reconstruido todo", dice Faul. "Revisamos todas las diferentes posibilidades, desde todos los ángulos, y esta es la única que queda como una explicación razonable".
Esta investigación fue apoyada, en parte, por la National Science Foundation.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Original escrito por Jennifer Chu. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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