Pequenas falhas nos diamantes mantêm o segredo da formação dos primeiros continentes.
Em um novo estudo, os pesquisadores usaram inclusões - imperfeições ridicularizadas pelos joalheiros, mas valiosas para os cientistas - para rastrear a formação de diamantes. Eles descobriram que os minerais sulfetados dentro das inclusões eram os últimos na superfície do planeta há 2,5 bilhões de anos, antes do aumento do oxigênio na atmosfera.
As descobertas revelam a história dos continentes e manto onde os diamantes se formam, disse Karen Smit, líder do estudo, cientista do Instituto Gemológico da América, sem fins lucrativos. Os diamantes do estudo, encontrados na África Ocidental, indicam que os continentes antigos daquela região eram formados por subducção, um processo no qual uma laje de crosta empurra sob outra.
"Podemos rastrear 2,5 bilhões de anos da história da Terra apenas com essa inclusão de sulfeto", disse Smit à Live Science.
Dentro de um diamante
Os diamantes se formam profundamente no manto. Segundo Smit, a maioria tem cerca de 200 km de profundidade e algumas ainda mais profundas, de 400 a 700 km. O buraco mais profundo já perfurado, o Kola Superdeep Borehole na Rússia, apenas penetrou 12 km. Os diamantes são então trazidos à superfície rapidamente, através de profundas erupções vulcânicas.
Smit e seus colegas estavam estudando o nitrogênio nos diamantes da região de Zimmi, na Serra Leoa, quando perceberam que inclusões de tamanho de partículas de sulfetos nos diamantes mostravam sinais de que existiam no manto antes da formação dos diamantes, o que significa que estavam presos dentro da cristalização. diamantes e carregados até a superfície com eles. Eles começaram a investigar os isótopos de enxofre nas inclusões. Isótopos são variações de átomos com diferentes números de nêutrons em seus núcleos.
O que eles descobriram revelou que as inclusões eram muito antigas. O oxigênio protege o enxofre de certas reações com luz ultravioleta, para que os pesquisadores possam saber se o enxofre se formou em um ambiente rico em oxigênio ou com pouco oxigênio. Esses isótopos se formaram na atmosfera antes de haver muito oxigênio na atmosfera, cerca de 2,5 bilhões de anos atrás, disse Smit. Os diamantes são muito mais jovens que isso e se formaram cerca de 650 milhões de anos atrás.
Uma história dos continentes
Os pesquisadores examinaram inclusões semelhantes em diamantes da mina de Ekati, no Canadá. Essas inclusões têm 3,5 bilhões de anos e não têm os mesmos sinais isotópicos dos diamantes da África Ocidental. O contraste conta uma história sobre como os continentes se formaram, disse Smit. No início, os continentes provavelmente se formaram a partir do manto derretido que subia na forma de basalto, semelhante à forma como a Islândia ou o Havaí se formam hoje. Os minerais nessa crosta se formaram no manto, não em contato com a atmosfera.
Mais tarde na história da Terra, porém, a subducção se tornou importante para formar continentes estáveis. Um pedaço de crosta moeria sob outro; material mais denso afundaria e material menos denso aumentaria para formar crosta continental. É assim que o enxofre nos diamantes da África Ocidental chegaria bem abaixo da superfície, disse Smit.
A crosta mais estável e duradoura é anexada a partes do manto chamadas "quilhas", assim denominadas porque estabilizam a crosta da mesma maneira que uma quilha estabiliza um navio. Mais estudos sobre diamantes ricos em inclusão podem ajudar a explicar como e por que essas quilhas se formam, disse Smit. Até o momento, existem apenas quatro locais em todo o mundo, incluindo a África Ocidental e o Canadá, com diamantes que contêm inclusões de sulfeto e minerais usados para datar a formação dos diamantes. Mais locais ajudariam a rastrear a história da Terra com mais detalhes, disse Smit, mas esses estudos são desafiadores porque os diamantes são destruídos no processo de análise.
"Precisamos de diamantes", disse Smit, "para destruir pela ciência".
