Scienze

Dove si formano i diamanti più rari della Terra?

In "tasche" di metallo liquido a centinaia di km di profondità all'interno della Terra: l'analisi di queste pietre dalla peculiare struttura chimica rivela nuove informazioni sulle viscere del Pianeta.

Non tutti i diamanti sono uguali: di alcuni esemplari super giganti, che raggiungono i 3000 carati di valore e sfiorano i 10 cm di lunghezza, ci si chiedeva da tempo quale fosse l'origine. Uno studio pubblicato in copertina su Science, dall'importante contributo italiano, rivela che i diamanti super giganti provengono da "piscine" di metallo liquido situate a centinaia di chilometri di profondità.

Sorvegliati speciali. I diamanti comuni si formano nel mantello terrestre e affiorano in superficie grazie alle eruzioni vulcaniche. Ma gli esemplari più preziosi, come il diamante Cullinan o "Stella d'Africa" (il più grande diamante grezzo mai ritrovato, che pesava 621 grammi prima che fosse diviso) o il Lesotho Promise, il 15esimo più grande mai rinvenuto, hanno una struttura visibile e chimica completamente diversa dagli altri, e ben poco si sapeva sulla loro formazione.

Lo studio. I ricercatori del Gemological Institute of America di New York, del Carnegie Institution for Science di Washington e del Dipartimento di Geoscienze dell'Università di Padova hanno analizzato le più piccole intrusioni e strutture di cristalli di nove diamanti di tipo II, i più rari sul nostro pianeta.

Microscopiche sorprese. Hanno così scoperto al loro interno inclusioni mineralogiche costituite da leghe di ferro-nickel, solfuri e carburi di ferro, una combinazione mai osservata finora nei diamanti "normali". Queste inclusioni sono inoltre circondate da un bordo costituito da metano e idrogeno, un'altra caratteristica decisamente inusuale. L'analisi di altri 42 diamanti di tipo II ha rivelato che l'insolita lega è presente nel 72% dei campioni.

Provenienza. Queste "firme" chimiche hanno permesso di risalire alle condizioni e alla profondità in cui questi diamanti si formano. La presenza al loro interno di un minerale chiamato majorite fa pensare originino a profondità fino a 750 km (più in basso, la majorite diviene instabile). Per fare un paragone, la Stazione Spaziale Internazionale orbita a circa 350 km di quota.

Le intrusioni di metallo cristallizzato fanno pensare si siano formati in tasche isolate di metallo liquido all'interno del mantello, separate dalle rocce ricche di ossigeno in cui si formano i diamanti normali. Si pensa che queste piccole riserve di metallo liquido possano costituire circa l'1% del mantello.

Le ricadute geologiche. «La scoperta apre un nuovo scenario sui processi geologici che possono avvenire alle grandi profondità del nostro Pianeta» spiega Fabrizio Nestola, tra gli autori.

«Viene dimostrato cioè come si possa formare ferro metallico liquido in regioni ben lontane dal nucleo terrestre: se il nucleo esterno, che si ipotizza essere costituito da un fuso ferro-nickel, inizia a profondità prossime ai 2900 km, la presenza di inclusioni mineralogiche costituite da leghe di ferro-nickel, solfuri e carburi di ferro in questi diamanti dimostra come invece si potrebbero formare a profondità non superiori ai 1000 km».

18 dicembre 2016 Elisabetta Intini
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