Troben en un diamant un mineral del mantell de la Terra mai vist fins ara

La davemaoita conté isòtops radioactius que contribueixen a la generació de calor a l’interior de la Terra. Aquest mineral és el primer exemple d’una pedra perovskita, formada per silicat de calci sota l’alta pressió i altes temperatures del mantell de la Terra. Els investigadors havien hipotetitzat durant anys sobre l’existència de la davemaoita, que seria un mineral abundant i geoquímicament important a les profunditats del nostre planeta.

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Las diminutas motas negras observadas en un diamante extraído en una mina de Botsuana han resultado ser inclusiones de un relevante mineral del manto terrestre que, tras décadas de búsqueda, se ha identificado por primera vez en la naturaleza. El hallazgo supone la inusual observación de un mineral que no podría existir en condiciones superficiales y que desempeña un papel clave en el flujo de calor que tiene lugar en las profundidades del planeta, explica Oliver Tschauner, geoquímico de la Universidad de Nevada en Las Vegas y director del equipo que publica el descubrimiento en Science.

Tschauner bautizó el mineral como davemaoita, en honor a Ho-kwang «Dave» Mao, un científico que ha llevado a cabo trabajos pioneros en geoquímica y geofísica de alta presión. Esencialmente, la davemaoita se compone de silicato de calcio (CaSiO3), pero puede contener isótopos radiactivos de uranio, torio y potasio, los cuales generan una importante cantidad de calor en la región inferior del manto, la capa situada entre la corteza y el núcleo de la Tierra. Por tanto, la davemaoita constituye un elemento clave en la distribución de las temperaturas en el interior del planeta y, a su vez, en la circulación del calor entre el manto y la corteza, lo que impulsa procesos como la tectónica de placas.

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El mineral solo es estable en condiciones de elevada presión y temperatura, como las que se dan en el manto inferior, a profundidades situadas entre 660 y 2700 kilómetros. Sin embargo, las motas observadas se hallan en un diamante que las transportó intactas desde el interior de la Tierra. «Es la fuerza del diamante lo que mantiene las inclusiones a alta presión», apunta Tschauner.

El diamante, de color verdoso y forma octaédrica, fue extraído hace décadas en Botsuana, en la mina de Orapa, la mayor mina de diamantes a cielo abierto del mundo. En 1987, un comerciante de minerales vendió el diamante a George Rossman, experto en mineralogía del Instituto de Tecnología de California. Tschauner, Rossman y sus colaboradores comenzaron a examinarlo hace unos años como parte de una investigación sobre inclusiones minerales en diamantes profundos.

Los estudios de rayos X realizados en la Fuente Avanzada de Fotones de Lemont, en Illinois, revelaron que las inclusiones eran ricas en un mineral de calcio. Los trabajos posteriores confirmaron que se trataba de silicato de calcio, el cual puede adoptar distintas estructuras cristalinas en función de la temperatura y la presión a la que se forma.

En el diamante estudiado, el compuesto presenta la estructura de la perovskita, que solo se forma a las temperaturas y presiones que gobiernan a entre 660 y 900 kilómetros de profundidad, explica Tschauner. Los científicos ya habían sintetizado perovskita de silicato de calcio a alta presión en el laboratorio y postulaban que el mineral debía existir en el manto inferior, aunque nunca antes lo habían observado de forma concluyente en una muestra geológica.