Diamante de qualidade de gema de Letlhakane, contendo várias granadas laranja. Crédito:M. Gress, VU Amsterdam
Um estudo de minúsculas 'inclusões' de minerais em diamantes de Botswana mostrou que os cristais de diamante podem levar bilhões de anos para crescer. Um diamante foi encontrado contendo material de silicato que se formou 2,3 bilhões de anos atrás em seu interior e um cristal de granada de 250 milhões de anos em sua borda externa, a maior faixa de idade já detectada em um único espécime. A análise das inclusões também sugere que a forma como o carbono é trocado e depositado entre a atmosfera, biosfera, oceanos e geosfera podem ter mudado significativamente nos últimos 2,5 bilhões de anos.
'Embora um joalheiro considere os diamantes com muitas inclusões como defeituosos, para um geólogo, estes são os espécimes mais valiosos e emocionantes, 'disse o Prof Gareth Davies, da Vrije Universiteit (VU) Amsterdam, coautor do estudo. 'Podemos usar as inclusões para datar diferentes partes de um diamante individual, e isso nos permite potencialmente olhar como os processos que formaram os diamantes podem ter mudado ao longo do tempo e como isso pode estar relacionado às mudanças no ciclo do carbono na Terra. '
Dezesseis diamantes de duas minas no nordeste de Botswana foram analisados no estudo:sete espécimes da mina Orapa e nove da mina Letlhakane. Uma equipe da VU Amsterdam mediu o radioisótopo, conteúdo de nitrogênio e oligoelementos de inclusões nos diamantes. Embora as minas estejam localizadas a apenas 40 quilômetros de distância, os diamantes das duas fontes apresentaram diferenças significativas na faixa etária e na composição química das inclusões.
Os diamantes Orapa continham material datado de cerca de 400 milhões a mais de 1,4 bilhão de anos atrás. As inclusões de diamante Letlhakane variaram de menos de 700 milhões e até 2-2,5 bilhões de anos. Em todo caso, a equipe conseguiu vincular a idade e a composição do material nas inclusões a eventos tectônicos distintos que ocorrem localmente na crosta terrestre, como uma colisão entre placas, rifting continental ou magmatismo. Isso sugere que a formação de diamante é desencadeada por flutuações de calor e movimento do fluido magma associado a esses eventos.
Um composto de 9 imagens de catoluminescência registrando a história de crescimento em um diamante de qualidade individual de 3 mm de diâmetro. A estrutura geral dos anéis das árvores, definida pelas diferentes cores azuis, registra variações no conteúdo de nitrogênio do diamante. O preto equivale a menos de 10 partes por milhão e as cores mais brilhantes a ~ 500 ppm. O diamante tem uma história complexa com vários períodos de crescimento. O centro irregular é circundado por zonas de crescimento regulares, mas arredondadas, devido ao diamante que sofre reabsorção. Isso ocorre quando um diamante é comido por fluidos nas profundezas do interior da Terra (> 150 km). A datação de inclusões de diferentes zonas de crescimento permite que o tempo necessário para o crescimento do diamante seja determinado. Crédito:M. Gress, VU Amsterdam
Os diamantes Letlhakane também proporcionaram uma rara oportunidade de olhar para trás no tempo, para a Terra primitiva. As inclusões mais antigas datam de antes do Grande Evento de Oxidação (GOE), cerca de 2,3 bilhões de anos atrás, quando o oxigênio produzido por cianobactérias multicelulares começou a encher a atmosfera, mudando radicalmente os processos de meteorização e formação de sedimentos e, assim, alterando a química das rochas.
“As inclusões mais antigas nos diamantes contêm uma proporção maior do isótopo de carbono mais leve. Como a fotossíntese favorece o isótopo mais leve, carbono 12, sobre o carbono 13 mais pesado, esta descoberta da razão de 'luz' sugere que o material orgânico de fontes biológicas pode ter sido mais abundante nas zonas de formação de diamante no início da história da Terra do que encontramos hoje, 'explicou Suzette Timmerman, autor principal do estudo. 'As altas temperaturas no interior da Terra antes do GOE podem ter afetado a forma como o carbono foi liberado nas regiões de formação de diamante abaixo das placas continentais da Terra e podem ser evidências de uma mudança fundamental nos processos tectônicos. Contudo, estamos trabalhando atualmente com um conjunto de dados muito pequeno e precisamos de mais estudos para estabelecer se este é um fenômeno global. '
Uma seleção de diamantes de qualidade de gema com rolamento de inclusão não processados de Letlhakane. As áreas escuras ao redor das inclusões semelhantes a metal brilhante (sulfeto) são de grafite em fissuras que se originam da expansão diferencial do sulfeto e do diamante quando trazido à superfície a partir de uma profundidade de mais de 150 km. O diamante inferior esquerdo contém uma granada laranja e um clinopiroxênio verde. Crédito:M. Gress, VU Amsterdam
Uma placa cortada no centro de um diamante de qualidade gema de Letlhakane, contendo várias granadas laranja e clinopiroxênios verdes. Fraturas no diamante causadas pelo corte a laser e posterior polimento. Crédito:M. Gress, VU Amsterdam
Uma granada laranja exposta em uma superfície de diamante quebrado. Observe a face de cristal bem desenvolvida no canto superior esquerdo, o que implica que o diamante impôs sua forma de cristal na granada durante o crescimento da granada. Crédito:M. Gress, VU Amsterdam
