Il Mantello della terra è così profondo che non siamo mai stati in grado di perforare la crosta per assaggiarlo. Abbiamo solo modi indiretti di apprenderne. Questo è un diverso tipo di geologia rispetto alla maggior parte delle persone. È come studiare un motore di un'auto senza essere in grado di aprire il cofano, ma abbiamo alcuni campioni reali da laggiù.
Sai che un diamante è una forma dura e densa di carbonio puro. Fisicamente non c'è sostanza più dura, ma chimicamente parlando, i diamanti sono piuttosto fragili. Più precisamente, il diamante è a metastabile minerale in condizioni superficiali. L'esperimento ci mostra che non può formarsi se non in condizioni trovate ad almeno 150 chilometri di profondità nel mantello sotto antichi continenti. Portali un po 'sopra quelle profondità e i diamanti si trasformano rapidamente in grafite. In superficie, possono resistere nel nostro ambiente gentile, ma non da nessuna parte tra qui e il loro profondo luogo di nascita.
Eruzioni di diamanti
Bene, la ragione per cui abbiamo diamanti è che attraversano rapidamente quella distanza, in circa un giorno, in eruzioni molto peculiari. A parte gli impatti dallo spazio, queste eruzioni sono probabilmente le più inaspettato occorrenze sulla Terra. Certo magmi a profondità estreme trova un'apertura e si precipita verso l'alto, scavando varie rocce mentre vanno. L'anidride carbonica esce dalla soluzione quando il magma si alza, esattamente come lo sfrigolio della soda, e quando il magma finisce di perforare la crosta, esplode nell'aria a diverse centinaia di metri al secondo.
Non abbiamo mai assistito ad un'eruzione di diamanti; il più recente, nel Ellendale Diamond Field, sembra essere stato in Australia nel Miocene, circa 20 milioni di anni fa. Geologicamente parlando, sono rari da circa un miliardo di anni fa. Li conosciamo dalle spine senza fondo della roccia del mantello solidificata che si lasciano alle spalle, chiamate kimberlite e lamproiti, o semplicemente "tubi diamantati". Alcuni di questi si trovano in Arkansas, nel Wisconsine in Wyoming, tra l'altro in tutto il mondo con una crosta continentale molto antica.
Inclusioni e Xenoliti
Un diamante con un granello al suo interno, inutile per il gioielliere, è un tesoro per il geologo. Quel puntino, un inclusione, è spesso un esemplare incontaminato del mantello e i nostri strumenti sono abbastanza buoni per estrarre molti dati da esso. Alcuni kimberlite, che abbiamo appreso negli ultimi due decenni, forniscono diamanti che sembrano provenire da 700 chilometri e più in profondità, completamente al di sotto del mantello superiore. L'evidenza sta nelle inclusioni, dove sono conservati minerali che possono formarsi solo a queste profondità inaudite.
Inoltre, insieme ai diamanti arrivano altri pezzi esotici di mantello rock. Queste rocce sono chiamate xenoliti, una grande parola Scrabble che significa "pietra straniera" in greco scientifico.
Ciò che gli studi di xenolite ci dicono, in breve, è che kimberlite e lamproiti provengono da fondali marini molto antichi. Pezzi di crosta oceanica di 2 e 3 miliardi di anni fa, tirati sotto i continenti del tempo per subduzione, si sono seduti lì per oltre un miliardo di anni. Quella crosta, la sua acqua, i sedimenti e il carbonio si sono trasformati in uno stufato ad alta pressione, un brodo rovente che, in tubi diamantati, ritorna in superficie come il sapore dei tamales della notte scorsa.
Il fondale marino ha subdotto sotto i continenti per quasi tutto il tempo possibile dire, ma i tubi diamantati sono così rari, deve essere che quasi tutta la crosta subdotta viene digerita nel mantello.