Aarde herbergt meer dan een biljard ton diamanten
Onderzoek onthult dat de aarde veel meer diamanten herbergt dan gedacht. Maar de meeste van die diamanten zitten ontzettend diep: tussen 140 en 240 kilometer onder het oppervlak.
De diamanten zitten opgesloten in de ‘wortels’ van rompgebergtes (ook wel kratons genoemd). Dit zijn een soort omgekeerde gebergten die je kunt vinden onder het centrum van de meeste aardplaten. Ze reiken tot wel 240 kilometer diep en zijn al lange tijd ‘tektonisch stabiel’. Dat betekent dat ze al zeker 1 miljard jaar geen grootschalige deformatie of metamorfose hebben ondergaan. De diepste secties van deze kratons worden ook wel aangeduid als ‘wortels’ en dringen tot in de aardmantel door. En het nieuwe onderzoek onthult nu dat deze ‘wortels’ voor wel 1 tot 2 procent uit diamanten bestaan. Als je dan het volume van de wortel van een kraton in ogenschouw neemt, moet je concluderen dat deze meer dan 1 biljard ton diamanten herbergt. En aangezien er zo’n 10 van deze wortels zijn, zou het in totaal zelfs om 10 tot 16 ton diamanten gaan.
“Dit laat zien dat diamant misschien niet zo’n exotisch mineraal is, maar op de geologische schaal vrij veel voorkomt,” aldus onderzoeker Ulrich Faul. “We kunnen er niet bij, maar toch, er zijn daar veel meer diamanten dan we eerder dachten.”
De onderzoekers kwamen deze enorme voorraad op het spoor nadat ze zich bogen over een anomalie in seismische data. Al decennia houden onderzoekers de seismische activiteit in feite niets anders dan geluidsgolven die door de aarde reizen en ontstaan door bijvoorbeeld aardbevingen, tsunami’s en explosies wereldwijd in de gaten. Aan de hand van deze seismische data kunnen onderzoekers zich een beeld vormen van hoe de aarde er van binnen uitziet; de snelheid waarmee de geluidsgolven door de aarde bewegen, wordt immers bepaald door de temperatuur, dichtheid en temperatuur van het gesteente waar deze doorheen moeten reizen. En zo onthult seismische data bijvoorbeeld dat geluidsgolven significant versnellen wanneer ze door de ‘wortels’ van oude kratons bewegen.
Die anomalie vormt het uitgangspunt van dit nieuwe onderzoek. Faul en collega’s gingen in het laboratorium na hoe geluidsgolven door verschillende mineralen bewegen. Vervolgens maakten ze ‘virtuele gesteenten’ die uit verschillende combinaties van die mineralen waren samengesteld en berekenden hoe snel geluidsgolven door deze virtuele gesteenten bewogen. Er bleek slechts één type gesteente te zijn dat geluidsgolven net zo sterk versnelde als de kratons en dat was een gesteente dat voor 1 tot 2 procent uit diamant bestond. In dit scenario bevatte het gesteente zeker 1000 keer meer diamant dan eerder werd gedacht. Maar dat had verder geen impact op de dichtheid van de kraton. “Het zijn een soort stukjes hout, drijvend op water,” legt Faul uit. “Kratons hebben een iets kleinere dichtheid dan hun omgeving, dus ze duiken niet terug de aarde in, maar blijven aan het oppervlak drijven. Dat is hoe de oudste gesteenten bewaard blijven. En wij ontdekten dat je slechts 1 tot 2 procent diamant nodig hebt voor stabiele kratons die niet zinken.” Dat kratons zoveel diamanten herbergen, is achteraf gezien trouwens best logisch. Diamanten ontstaan namelijk diep in de aarde, onder hoge druk, bij hoge temperaturen en komen aan het oppervlak door vulkaanuitbarstingen.
(Bron: Scientias)