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sábado, enero 28, 2023

Algunas islas empezaron a formarse con diamantes bajo los continentes

El estudio afirma que material de las regiones de formación de diamantes viaja casi al centro de la Tierra y vuelve después hasta formar tales islas, un proceso que podría tomar 2.500 millones de años, más de la mitad de la historia de toda la Tierra.

Las materias primas de algunas islas volcánicas son moldeadas por algunos de los mismos procesos que forman los diamantes profundamente debajo de los continentes, según un nuevo estudio.

El estudio afirma que material de las regiones de formación de diamantes viaja casi al centro de la Tierra y vuelve después hasta formar tales islas, un proceso que podría tomar 2.500 millones de años, más de la mitad de la historia de toda la Tierra.

La investigación desafía algunas nociones sobre el funcionamiento de las profundidades de la Tierra, y sus conexiones con la superficie. El estudio, dirigido por investigadores del Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty de la Universidad de Columbia, se publica esta semana en la revista Nature.

En línea con la teoría de la tectónica de placas, los científicos creen que muchas islas remotas en los océanos son el producto de penachos del manto: eyecciones de material caliente que brota de la vasta área debajo de la delgada corteza terrestre para que entra en erupción en el suelo marino. Los ejemplos incluyen las Galápagos y las Hawai. Prevalece el pensamiento de que la materia prima es la corteza oceánica reciclada hecha de basalto de roca volcánica que ha sido empujada hacia abajo, o subducida, bajo las rocas más ligeras de los continentes. Se piensa que este material se ha hundido hasta la frontera del manto con el núcleo de la Tierra, y luego sube de nuevo hacia arriba.

El nuevo estudio deja esta historia básica intacta, pero añade un capítulo fascinante para algunas lavas con composiciones peculiares conocidas como «HIMU», caracterizadas por la proporción de uranio a plomo. Las rocas sólidas de los continentes se pegan en el manto como dientes fijados en las encías. La delgada corteza oceánica en subducción bajo ellos a menudo arrastra piedra caliza rica en carbono, un fondo oceánico común de roca sedimentaria. Una vez cerca de las raíces continentales, algo de carbono se desecha como un fluido, interactuando y alterando las rocas. Decenas de kilómetros más abajo, este proceso forma diamantes, una forma cristalina pura de carbono que a veces alcanza la superficie con rápidas erupciones explosivas. El nuevo estudio indica que pedazos de esas raíces continentales alteradas pueden también hundirse para posteriormente re-emerger y formar una isla resultado de erupción.

La clave del hallazgo es una conexión entre la química de los diminutos trozos de fluidos ricos en carbono –o inclusiones–atrapados dentro de los diamantes, y la de los lavas que forman las islas de HIMU. Las inclusiones de diamante comprimen el original fluido rico en carbono del que el diamante se cristaliza, y este líquido contiene docenas de otros elementos que forman los patrones de abundancia característicos.

Una característica definitoria de los fluidos es una alta proporción de calcio y aluminio. En las islas estudiadas, los investigadores encontraron igualmente elevadas proporciones de calcio a aluminio en el olivino, un mineral que cristaliza a partir del magma. Los investigadores compararon los patrones de abundancia de otros 28 elementos de las lavas, desde el cesio al lutecio, y encontraron patrones coincidentes dentro de esas inclusiones de diamante.

La conclusión es que los diamantes y las lavas vienen del mismo proceso. «No todos los días, nuevas observaciones obligan a repensar por completo un concepto que ha sido aceptado durante décadas», dijo la coautora Cornelia Class, geoquímica de Lamont-Doherty.

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