Diamanti blu. Il boro della crosta terrestre cristallizza nel mantello profondo

Secondo un nuovo studio, pubblicato sulla rivista Nature, la formazione dei diamanti blu – come il famoso Blue Hope – avviene all’interno del mantello terrestre, ad una profondità fino a quattro volte maggiore di quella in cui di norma si formano gli altri diamanti.

Diamante blu con inclusioni scure di un minerale chiamato ferro-periclasio, esaminato per gli scopi di questo studio. Questa gemma pesa 0,03 carati (crediti: foto di Evan Smith / GIA)

“Questi diamanti, classificati di tipo IIb, sono estremamente preziosi, dato che sono molto rari. Rappresentano, infatti, soltanto lo 0,3/0,5 per cento dei diamanti naturali, contro il 98 per cento dei diamanti di tipo Ia, i più diffusi”, spiega l’autrice principale Evan Smith, del Gemological Institute of America, aggiungendo che “è raro trovarne un esemplare che contenga anche inclusioni di altri minuscoli cristalli minerali intrappolati all’interno del diamante”.

Le inclusioni sono resti dei minerali della roccia in cui il diamante si è cristallizzato e possono essere utili agli scienziati per chiarire le condizioni che hanno reso possibile la sua formazione.

I diamanti di tipo IIb debbono il loro colore blu alla presenza di boro, un elemento chimico che si trova principalmente sulla superficie terrestre.

Tuttavia, l’analisi dei grani minerali intrappolati nei 46 diamanti blu esaminati in due anni, indica che questi sono il risultato della cristallizzazione in rocce esistenti soltanto in condizioni estreme di temperatura e pressione nel mantello inferiore della Terra.

Il team di ricercatori, del DTM Carnegie Institution for Science, che comprendeva Steven Shirey, Emma Bullock e Jianhua Wang, ha scoperto che i diamanti blu hanno origine tanto profonde almeno quanto la zona di transizione tra il mantello superiore e quello inferiore o, in termini numerici, tra i 410 e i 660 chilometri al di sotto della superficie terrestre.

Molti dei campioni hanno anche mostrato chiaramente che provenivano da ben oltre 660 chilometri, il che significa che hanno potuto aver origine solo all’interno del mantello inferiore.

Al contrario, gli altri diamanti più comuni, usati come gemme, provengono da profondità più modeste, tra i 150 e i 200 chilometri.

Sorge, allora, una domanda: ma se il boro è un elemento noto per risiedere prevalentemente nella crosta terrestre, relativamente vicino alla superficie, come ha potuto scendere fino a queste profondità?

Secondo il team di ricercatori, la provenienza del boro, in questo caso, è da ricercarsi nei fondali marini che sono stati convogliati nel mantello terrestre allorchè una placca tettonica oceanica è scivolata in subduzione sotto un’altra placca.

Gli studiosi ritengono altresì che il boro proveniente dalla superficie terrestre venga incorporato in minerali ricchi d’acqua, come la serpentina, che cristalllizza durante le reazioni geochimiche tra l’acqua di mare e le rocce della placca oceanica.

Questa reazione tra placca e acqua è un processo noto come ‘serpentinizzazione‘ e può estendersi in profondità sotto i fondali marini, raggiungendo anche parte del mantello della placca oceanica.

La scoperta del gruppo di scienziati rivela che i minerali che trasportano l’acqua (minerali idrati) viaggiano nel mantello molto più in profondità di quanto si sia ritenuto fino ad oggi, il che indica la possibilità che esista un ciclo idrologico super-profondo.

“La maggior parte degli studi fatti finora sui diamanti super-profondi era stata condotta su diamanti di bassa qualità”, sostiene Shirey. “Ma con la scoperta del 2016 che i diamanti incolori più grandi e preziosi del mondo venivano originati nel liquido metallico del profondo mantello terrestre, insieme a questa nuova scoperta che anche i diamanti blu hanno origini super profonde, ora possiamo dire con certezza che i diamanti blu più pregiati provengono dalle zone più lontane dalla superficie del pianeta”.