La découverte d'un type rare de diamant révèle les secrets d'un environnement riche en eau dans le sol
Une équipe de scientifiques a découvert qu'un type rare de diamant peut indiquer que l'eau peut pénétrer plus profondément dans l'intérieur de la terre qu'on ne le pensait auparavant.
Bien que plus de 70 % de notre planète soit recouverte d'eau, il existe des eaux contenant des minéraux à plus de 322 kilomètres sous terre, y compris le manteau supérieur, les zones les plus touchées par l'activité tectonique, la couche semi-élastique sur laquelle la croûte « flotte ».
Les scientifiques pensent depuis longtemps que lorsque le manteau supérieur passe au manteau inférieur plus chaud et plus dense, les minéraux peuvent contenir moins d'eau.
Mais dans la nouvelle étude, publiée le 26 septembre dans Nature Geoscience, les scientifiques ont découvert que les diamants contiennent des inclusions, ou de petits fragments d'autres minéraux, et peuvent contenir plus d'eau et semblent avoir été présents à la frontière entre le manteau supérieur et inférieur.
Les résultats suggèrent qu'il pourrait y avoir plus d'eau sur Terre que les scientifiques ne le pensaient auparavant, ce qui pourrait affecter notre compréhension du cycle des eaux profondes et de la tectonique des plaques.
Les résultats étaient inattendus, selon l'auteur principal de l'étude, Tingting Gu, qui est actuellement physicien des minéraux à l'Université Purdue dans l'Indiana, mais qui était chercheur au Gemological Institute of America à New York lors de la réalisation de l'étude.
Jo et ses collègues ont examiné le type IaB, un type rare de diamant de la mine de Karowe au Botswana, qui se forme profondément dans la terre et y reste souvent longtemps.
Pour étudier les diamants, l'équipe a utilisé des formes d'analyse "non destructives", notamment la micro-spectroscopie Raman, qui utilise des lasers pour détecter certaines des propriétés physiques du matériau, et la diffraction des rayons X pour examiner la structure interne du diamant sans le couper. .
Le diamant, récemment découvert dans une mine de diamants au Botswana, est une pierre remplie d'impuretés qui contient des traces de ringwoodite, de ferropériclase, d'enstatite et d'autres minéraux qui indiquent que les diamants se sont formés à 660 kilomètres (410 miles) sous la surface de la Terre.
Dans les inclusions de diamants, les scientifiques ont trouvé un minéral appelé ringwoodite, qui a la même composition chimique que l'olivine, qui est la matière première du manteau supérieur, mais il se forme sous une température et une pression si extrêmes que les scientifiques ne l'ont trouvé qu'en 2008 seulement, dans un échantillon de météorite, selon Joe.
La ringwoodite se trouve généralement dans la zone de transition entre le manteau supérieur et le manteau inférieur, entre 410 et 660 km (255 et 410 miles) sous la surface de la Terre, et peut contenir beaucoup plus d'eau que les minéraux "bridgemanite" et "ferroperclase", que l'on croit être Il domine la partie inférieure du manteau (manteau), notent les auteurs de l'étude.
Mais au lieu des minéraux normalement trouvés dans la zone de transition, la zone autour de cette "ringwoodite" était constituée de formes de minéraux typiques du manteau inférieur.
Parce que les diamants encapsulés préservent les propriétés de ces minéraux tels qu'ils sont apparus profondément dans la terre, les scientifiques peuvent trouver les températures que ces minéraux ont endurées et les pressions sous eux, et ils estiment que les minéraux sont à environ 660 km (410 miles) sous la surface, près du limites extérieures de la zone de transition.
L'analyse a en outre révélé que le ringwood était très probablement en train de se décomposer en minéraux du manteau inférieur plus typiques dans un environnement aqueux ou saturé, indiquant que l'eau peut avoir pénétré de la zone de transition dans le manteau inférieur.
Les scientifiques notent que bien que des recherches antérieures aient trouvé certaines formes de minéraux du manteau inférieur dans des inclusions de diamants, la combinaison de matériaux dans cette inclusion est unique.
Selon les auteurs de l'étude, il n'était pas non plus clair, d'après les découvertes précédentes, si ces minéraux indiquent la présence de minéraux contenant de l'eau dans le manteau inférieur. Parce que personne n'a échantillonné directement des roches à plus de 11 km (7 miles) sous la surface de la Terre, les inclusions de diamants sont l'une des rares sources de minéraux du manteau terrestre.
Jo a révélé que les découvertes pourraient avoir des implications pour comprendre le cycle des eaux profondes, ou le cycle de l'eau entre la surface de la planète et l'intérieur profond.
"L'échelle de temps du cycle de l'eau est en fait beaucoup plus courte si elle peut être stockée plus profondément", a-t-elle ajouté, ce qui signifie que l'eau mettrait moins de temps à se renouveler si elle était stockée plus profondément dans la terre.
Les découvertes peuvent également affecter les modèles de tectonique des plaques, Jo indiquant qu'elle espère que les scientifiques pourront incorporer les résultats de cette étude dans des modèles sur la façon dont l'eau dans le manteau affecte des processus tels que le courant de convection interne de la Terre. Ce courant alimente la tectonique des plaques en chauffant inégalement le manteau terrestre, provoquant l'élévation des parties les plus chaudes et déplaçant les plaques terrestres pendant des millions d'années.
sources:sites internet