Geologia, ecco dove nascono i diamanti
Geologia, ecco dove nascono i diamanti

Fabrizio Nestola e il suo team hanno rinvenuto un piccolo cristallo con composizione CaSiO3 di appena 0.03 millimetri, inglobato all’interno di un frammento di diamante 40 volte più grande, che fornisce preziose informazioni sulle profondità alle quali possono cristallizzare i diamanti e sui processi di subduzione profondi. Il prezioso naturale proviene dalla miniera sudafricana vicino a Pretoria in cui nel 1869 venne rinvenuto il diamante grezzo più grande della storia (il famoso Cullinan dell’incredibile peso di 3.107 carati). Lo studio è stato pubblicato su “Nature” ed è stato promosso dal del Dipartimento di Geoscienze dell’Università di Padova, cui appartiene Nestola, in collaborazione con ricercatori dell’Università di Pavia, del CNR-IGG di Padova e due atenei canadesi (Alberta e British Columbia).

L’IMPORTANZA DEI DIAMANTI PER LA GEOLOGIA – Uno dei principali obiettivi della geologia della Terra solida è quello di comprendere la mineralogia del nostro pianeta dalla superficie fino alle sue grandi profondità. Infatti, la composizione mineralogica (chimica, struttura cristallina e caratteristiche fisiche) del nostro pianeta combinata con le variazioni di pressione e temperatura influenzano l’intera dinamica terrestre. In questo contesto entrano in gioco i diamanti naturali: questi rari e costosi “oggetti” sono capaci di fornire informazioni dirette da grandi profondità perché trasportano fino alla superficie impurità al loro interno in forma di micro frammenti di Terra profonda.

LA SCOPERTA – Le inclusioni di CaSiO3 scoperte da Fabrizio Nestola dimostrano che il diamante si è formato all’incredibile profondità di 780 km in un settore della Terra chiamato “mantello inferiore” (dai 660 km fino al limite con il nucleo terrestre che inizia a 2900 km di profondità). Finora la formazione di diamanti nel mantello inferiore era stata solo ipotizzata data l’impossibilità materiale di raggiungere quelle profondità. La composizione chimica della perovskite CaSiO3 rinvenuta nel diamante sudafricano è di estremo interesse perché non si presenta in forma pura, ma contiene un certo grado di impurezza cioè un 6% di titanio. Esperimenti in laboratorio indicano che un tale contenuto di titanio nella CaSiO3 si può trovare solo a una profondità di 780 km.

IN UN FUTURO PROSSIMO – «Il nostro lavoro- dice Fabrizio Nestola – fornisce una chiara evidenza dell’origine superficiale dell’impurità: il materiale che ha poi dato origine al cristallino CaSiO3 deriverebbe dalla crosta oceanica terrestre (materiale superficiale). Dati di laboratorio indicano che la perovskite CaSiO3 è il quarto minerale più abbondante della terra. La CaSiO3 è l’unica fase che riesce a trasportare dall’alto a grandi profondità elementi radioattivi come uranio e torio (U e Th). Questi ultimi potrebbero essere tra i generatori di calore che a loro volta creano nuove e inaspettate dinamiche terrestri a quelle profondità. In un prossimo futuro, una volta raccolti dati in una statistica consolidata di campioni naturali, si potrebbe confermare l’ipotesi, già validata dagli esperimenti in laboratorio, che la CaSiO3 trasporti gli elementi radioattivi a grandi profondità, elementi capaci di contribuire in modo significativo all’attuale produzione di calore del mantello».