ENIGMAS. Diamantes surgieron a la superficie de la Tierra después de la desintegración de un supercontinente temprano

Diamantes rosas surgieron a la superficie de la Tierra después de la desintegración de un supercontinente temprano

 

Diamantes rosados ​​de la mina de diamantes Argyle operada por el Grupo Rio Tinto en la región de East Kimberly en Australia Occidental. Crédito: Carla Gottgens/Bloomberg vía Getty Images

La mina Argyle de Australia Occidental es famosa por sus raros diamantes rosas, y los científicos ahora creen saber cómo se formaron: una colisión tectónica seguida de la desintegración de un supercontinente.

03 octubre 2023.- La mina Argyle de Australia Occidental estuvo entre los tesoros más importantes de la naturaleza durante casi 40 años. En su apogeo, Argyle produjo más diamantes de colores que cualquier otro lugar de la Tierra y se ganó una reputación especialmente brillante por su incomparable alijo de diamantes rosas.

Los investigadores han pasado décadas intentando desentrañar los orígenes de las relucientes gemas de Argyle. Ahora, al datar los minerales de la roca volcánica de la mina, los científicos creen que finalmente pueden haber reconstruido el proceso que creó el depósito hace unos 1.300 millones de años. En un artículo publicado el martes en Nature Communications , el equipo postula que la desintegración de uno de los primeros supercontinentes levantó las piedras de color salmón de Argyle desde las profundidades aplastantes hacia la superficie de la Tierra .

Ubicada a 2.200 kilómetros al noreste de Perth, Australia, en la escarpada región de Kimberley del país, la mina Argyle alguna vez cubrió un área del tamaño de 94 campos de fútbol. Entre su apertura en 1983 y su cierre en 2020, cuando extraer las gemas allí ya no era económicamente viable, Argyle produjo más de 865 millones de quilates de diamantes en bruto. La mayoría de estas piedras vienen en tonos pálidos de amarillo o marrón. Pero un pequeño porcentaje de los diamantes del sitio irradian ricos rosas, morados o rojosMás del 90 por ciento del suministro mundial de diamantes rosas, incluido el Pink Jubilee de casi 13 quilates , proviene de Argyle.

El tono rosado de los diamantes más lujosos de Argyle está relacionado con los daños que sufrieron en las profundidades de la tierraSegún Hugo Olierook, geólogo de la Universidad Curtin en Perth y autor principal del nuevo estudio, estos diamantes comienzan siendo incoloros. Pero la inmensa presión tectónica de los continentes en colisión puede alterar la estructura cristalina de las piedras, revelando los colores potenciales escondidos en su interior. "Los diamantes se ven obligados a doblarse y torcerse", dice Olierook. "Si se tuercen un poco, algunos de estos diamantes se volverán rosados". Si se retuercen más, se vuelven marrones.

Los diamantes de Argyle adquirieron sus tintes rosados ​​y marrones hace unos 1.800 millones de años, cuando un trozo de lo que hoy es Australia occidental se estrelló contra la placa del norte de Australia y deformó la roca de la región. Pero esto sólo explica parte de la historia del origen de Argyle. Cuando los continentes chocaron, los diamantes de la zona quedaron enterrados en el manto , a cientos de kilómetros bajo la superficie de la Tierra. Si los cristales hubieran estado más cerca de la superficie, sus átomos de carbono se habrían comprimido en una estructura diferente, transformándolos de diamantes relucientes en trozos de grafito gris oscuro.

Era necesario un volcán para sacar los diamantes fundidos del manto de nuestro planeta. "Se necesita algún tipo de disparador tectónico para sacarlos a la superficie", dice Olierook. A medida que el derretimiento aumenta, el dióxido de carbono y el vapor se expanden, provocando una erupción que él compara con descorchar un champán. En Argyle, esta erupción probablemente ocurrió en una playa, donde la arena y el agua de mar interactuaron con una roca volcánica llamada lamproita.

Para determinar cuándo ocurrió la erupción, el equipo cortó dos secciones delgadas de la roca volcánica de Argyle y las pulió hasta alcanzar un ancho minúsculo. Al analizar la composición mineral de la muestra bajo un microscopio, los investigadores pudieron identificar granos de arena de la antigua playa de Argyle y fecharlos con la ayuda de los elementos radiactivos que contenían. Al datar los granos de arena más jóvenes, los científicos pudieron estimar cuándo la playa quedó sepultada en lava. También utilizaron pequeños láseres para determinar las edades de los minerales de titanita, que se formaron en la roca cuando el magma se fusionó con el cuarzo en la arena de la playa.

La comparación de las edades de los granos de arena más jóvenes y los cristales de titanita más antiguos permitió a los investigadores estimar que la erupción de Argyle ocurrió hace entre 1.300 y 1.260 millones de años. 

El momento de la erupción corresponde a un período volátil en la historia tectónica de la Tierra cuando uno de los primeros supercontinentes, llamado Nuna , se estaba fragmentando. El equipo plantea que esta inestabilidad puede haber reabierto una veta a lo largo de la frontera continental donde ahora se encuentra Argyle. Esto, a su vez, provocó la actividad volcánica que llevó el material fundido que contenía diamantes hacia la superficie, creando los extensos depósitos de diamantes de Argyle.

Las nuevas estimaciones de tiempo añaden un contexto crucial para comprender la erupción volcánica en Argyle. El nuevo estudio añade evidencia interesante de que estas “erupciones están relacionadas con procesos más grandes que afectan a continentes enteros en lugar de ser eructos de magma aislados y aleatorios.

La mayoría de los depósitos que contienen diamantes se encuentran en medio de placas continentales donde la roca está expuesta. Esto convierte a Argyle en un caso atípico. Aunque la extracción de gemas en estas regiones sigue siendo difícil, los autores del estudio creen que se pueden encontrar muchos diamantes en bruto.

Fuente: Olierook, H.K.H., Fougerouse, D., Doucet, L.S. et al. Emplacement of the Argyle diamond deposit into an ancient rift zone triggered by supercontinent breakup. Nat Commun 14, 5274 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-40904-8

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