Il diamante Hope ha iniziato la sua storia commerciale in India nei primi 1600. Museo Nazionale di Storia Nazionale Smithsonian

Sono fatti di carbonio - ma c'è qualcosa di quasi soprannaturale sui diamanti.

Solo la parola diamante invoca il lusso, la desiderabilità e la durezza. Tuttavia, quando pensiamo all'elemento carbonio, è più probabile che pensiamo al carbone; morbido, nero, opaco, terroso, leggero.

È affascinante vedere come la disposizione cristallina degli atomi di carbonio si trasformi quando sottoposta a pressioni maggiori di circa i kilobar 40 (l'equivalente di 40,000 Earth atmosphere). Queste condizioni sono vissute a profondità nella terra da circa 120km verso il basso.

E alcuni diamanti arrivano da molto, molto più in profondità - più di 650km (circa la distanza da Canberra a Melbourne) verso la Terra. Piccole imperfezioni in questi diamanti ci danno indizi su ciò che sta accadendo negli strati geologici nascosti della Terra.

In contrasto con il carbonio nella sua forma a bassa pressione come carbone o grafite, gli atomi di carbonio nel diamante sono fissati insieme in una rete tridimensionale forte. Ciò porta a proprietà fisiche uniche: il diamante è un minerale chiaro, estremamente duro, spesso incolore con una densità molto elevata.

I diamanti brillano e hanno un fuoco interno a causa del loro indice di rifrazione molto alto. Ciò significa che la luce viene "catturata" all'interno del cristallo e riflessa dalle superfici interne. Volti e faccette fatte da tagliatori di gemme accentuano questa proprietà.

Scoppiò violentemente in superficie

Sebbene i diamanti siano stati apprezzati come pietre preziose per molto tempo, fino ai primi 1700 praticamente tutti i diamanti scambiati provenivano da ghiaie di fiume (noto come "depositi alluvionali") in India.

Poi, all'inizio del diciottesimo secolo, c'erano i diamanti scoperto in Brasilee da 1866 in poi sono stati estratti in Sud Africa. È stato in questo paese che è stata identificata la principale roccia vulcanica di origine vulcanica conosciuta come "kimberlite" del diamante per la prima volta.

Questo riconoscimento ha cambiato radicalmente l'esplorazione del diamante e l'industria mineraria, e rapidamente ha portato ad un enorme aumento della produzione e alla forte domanda della moderna industria della gioielleria.

La fornitura di diamanti al mercato è stata a lungo strettamente controllata da un piccolo numero di grandi produttori - tra cui De Beers (Sudafrica-Botswana), Al Rosa (Russia), Rio Tinto (Argyle Mine Australia e miniere canadesi) e Lucara Diamond Corporation (Karowe Mine, Botswana).

 La pipa di kimberlite Diavik nel nord del Canada. John Foden, Autore previsto

Il valore dei diamanti

A differenza di altri prodotti estratti come rame, oro, petrolio o carbone, il diamante non ha mercato a pronti. Il suo valore è variabile e molto soggettivo, valutato usando il sistema "4C": colore, chiarezza, taglio e caratura (5 carat = 1 gram).

I valori dei diamanti non tagliati in carati variano generalmente da circa $ US10 a $ US3000. I diamanti di grandi dimensioni (a volte molto storici) di qualità gemma possono tuttavia comandare ordini di ordine di grandezza oltre questo.

Il carat 45.5 intensamente blu Hope Diamond ha iniziato la sua storia commerciale in India nei primi 1600 e ha un valore di oltre $ 200 milioni. Altro recente vendite di diamanti costosi includere la Stella rosa (59.6 carati, $ US71 milioni) e l'Oppenheimer Blue (14.6 carati, $ US57.5 milioni).

Il diamante più grande recentemente venduto è il diamante inciso Botswanan 1,109 carat, il "Lesedi La Rona". Questo è stato venduto per $ US53 milioni.

Indizi sulle origini del diamante

Molti diamanti contengono inclusioni di altri minerali, che sono campioni catturati dalle profonde rocce terrestri in cui il diamante è cresciuto. Questi forniscono importanti informazioni per i geologi.

Ad esempio, le inclusioni dei minerali olivina, pirosseno e granato ci dicono che i loro diamanti ospiti sono cresciuti a profondità tra circa 120 e 300km, in uno strato della Terra noto come mantello litosferico sub-continentale.

Questo strato fa parte delle placche tettoniche continentali della Terra e si trova al di sotto delle regioni più antiche della crosta continentale della Terra conosciuta come "cratoni”. I cratoni hanno fino a quattro miliardi di anni - tra gli esempi vi sono l'australiano Pilbara, il sudafricano Kaapvaal, lo schiavo canadese e il cratere siberiano russo.

Diamanti blu profondo, profondo

Sebbene il manto litosferico sub-continentale sia la fonte più comune di diamanti, alcuni provengono da strati molto più profondi della Terra.

Questi sono chiamati diamanti sub-litosfericie identificato da inclusioni minerali coerenti con l'esposizione a pressioni molto più elevate riscontrate a profondità superiori a 650km.

A recente studio guardò un tipo di raro diamante blu come Hope Diamond. I ricercatori hanno rilevato costantemente inclusioni minerali ad altissima pressione indicando che i loro ospiti con diamanti crescevano a profondità di almeno 660km. Questi diamanti sono blu a causa della presenza di tracce di boro dell'elemento.

La questione di come il boro sia finito a grandi profondità nel mantello terrestre è affascinante. Il boro è un elemento che sulla Terra è altamente concentrato nella crosta continentale superiore (meno di 20km in profondità) e nell'acqua oceanica. La sua concentrazione in rocce di mantello più profonde è in genere estremamente bassa.

Il boro quindi deve essere stato reintrodotto negli strati profondi in cui i diamanti crescono.

Ciò sarebbe probabilmente avvenuto attraverso un processo chiamato subduzione profonda, in cui il limite di una placca tettonica oceanica (circa 100km di spessore) fallisce e la placca collassa poi nel mantello della terra profonda. Questo sposta il boro e altri materiali dagli strati superficiali della Terra fino a profondità di oltre 700 km.

Le eruzioni del Kimberlite portano poi i diamanti verso la superficie.

 Subduzione della litosfera oceanica con boro (B) catturata dagli oceani e consegnata dalla lastra oceanica subducting a profondità inferiori del mantello superiori a 660km. Qui il boro viene fornito ai diamanti sub-litosferici ad altissima pressione in crescita. John Foden, Autore previsto

Una finestra sulla Terra profonda

Oltre all'esempio di boro sopra, le prove di altri siti di miniere di diamanti supportano anche l'idea che gli elementi terrestri si spostino da relativamente superficiali a più profondi nella Terra attraverso il processo di subduzione.

Questo è stato rilevato rintracciando diverse forme di carbonio nei diamanti dal Miniera di Cullinan sudafricanae nella mia ricerca sulle inclusioni minerali Diamanti del Sud Australia.

Un diamante del Sud Australia con inclusioni visibili. John Foden, Autore previsto

Le parti profonde della Terra hanno ancora una connessione fisica con gli strati più vicini alla superficie. Sì, i diamanti sono preziosi perché sono belli, resistenti e relativamente rari - ma offrono anche una finestra fantastica sulla struttura e sulla storia della nostra Terra.

Circa l'autore

John Foden, professore, Università di Adelaide

Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation. Leggi il articolo originale.

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