Nova pesquisa, realizada por pesquisadores em vários países e publicada na Nature, sugere que os diamantes também podem ser um sinal de fragmentação – das placas tectônicas da Terra. Pode até fornecer pistas sobre onde é melhor procurá-los.
Os diamantes, sendo as pedras naturais mais duras, requerem pressões e temperaturas intensas para se formar. Essas condições só são alcançadas nas profundezas da Terra. Então, como eles vão das profundezas da Terra até a superfície?
Os diamantes são carregados em rochas fundidas, ou magmas, chamados kimberlitos. Até agora, não sabíamos que processo fazia com que os kimberlitos atravessassem repentinamente a crosta terrestre, tendo passado milhões, ou mesmo bilhões, de anos escondidos sob os continentes.
Ciclos de supercontinente
A maioria dos geólogos concorda que as erupções explosivas que liberam os diamantes acontecem em sincronia com o ciclo dos supercontinentes: um padrão recorrente de formação e fragmentação de massa de terra que definiu bilhões de anos da história da Terra.
No entanto, os mecanismos exatos subjacentes a essa relação são debatidos. Duas teorias principais surgiram.
Um propõe que os magmas kimberlíticos exploram as “feridas” criadas quando a crosta terrestre é esticada ou quando as lajes de rocha sólida que cobrem a Terra – conhecidas como placas tectônicas – se dividem. A outra teoria envolve plumas do manto, ressurgências colossais de rocha derretida do limite do núcleo-manto, localizadas a cerca de 2.900 km abaixo da superfície da Terra.
Além disso, muitos kimberlitos não exibem os “sabores” químicos que esperaríamos encontrar em rochas derivadas de plumas do manto.
Em contraste, acredita-se que a formação de kimberlito envolva graus extremamente baixos de fusão de rochas do manto, geralmente menos de 1%. Portanto, outro mecanismo é necessário. Nosso estudo oferece uma possível solução para esse enigma de longa data.
Implantamos análises estatísticas, incluindo aprendizado de máquina – uma aplicação de inteligência artificial (IA) – para examinar forense a ligação entre a separação continental e o vulcanismo kimberlítico. Os resultados do nosso estudo global mostraram que as erupções da maioria dos vulcões kimberlíticos ocorreram 20 a 30 milhões de anos após a ruptura tectônica dos continentes da Terra.
Além disso, nosso estudo regional direcionado aos três continentes onde a maioria dos kimberlitos é encontrada – África, América do Sul e América do Norte – apoiou essa descoberta. Também acrescentou uma pista importante: as erupções de kimberlito tendem a migrar gradualmente das bordas continentais para o interior ao longo do tempo a uma taxa uniforme em todos os continentes.
Isso levanta a questão: que processo geológico poderia explicar esses padrões?
Para responder a essa questão, empregamos vários modelos de computador para capturar o comportamento complexo dos continentes à medida que experimentam o alongamento, juntamente com os movimentos convectivos dentro do manto subjacente.
Efeito dominó
Propomos que um efeito dominó pode explicar como a ruptura dos continentes eventualmente leva à formação de magma kimberlítico. Durante o rifting, uma pequena região da raiz continental – áreas de rocha espessa localizadas sob alguns continentes – é rompida e afunda no manto subjacente.
Aqui, temos o afundamento de material mais frio e a ressurgência do manto quente, causando um processo chamado convecção guiada pelas bordas. Nossos modelos mostram que essa convecção desencadeia uma cadeia de padrões de fluxo semelhantes que migram para baixo do continente próximo.
Nossos modelos mostram que, ao varrer a raiz continental, esses fluxos disruptivos removem uma quantidade substancial de rocha, com dezenas de quilômetros de espessura, da base da placa continental.
Vários outros resultados de nossos modelos de computador avançam para mostrar que esse processo pode reunir os ingredientes necessários nas quantidades certas para desencadear o derretimento suficiente para gerar kimberlitos ricos em gás. Uma vez formado, e com grande flutuabilidade proporcionada pelo dióxido de carbono e pela água, o magma pode subir rapidamente à superfície carregando sua preciosa carga.
Encontrando novos depósitos de diamantes
Este modelo não contradiz a associação espacial entre kimberlitos e plumas mantélicas. Pelo contrário, o rompimento das placas tectônicas pode ou não resultar do aquecimento, afinamento e enfraquecimento da placa causados pelas plumas.
No entanto, nossa pesquisa mostra claramente que os padrões espaciais, temporais e químicos observados na maioria das regiões ricas em kimberlito não podem ser adequadamente explicados apenas pela presença de plumas.
Os processos que desencadeiam as erupções que trazem os diamantes à superfície parecem ser altamente sistemáticos. Eles começam nas bordas dos continentes e migram para o interior em uma taxa relativamente uniforme.
Essas informações podem ser usadas para identificar os possíveis locais e horários de erupções vulcânicas anteriores ligadas a esse processo, oferecendo informações que podem permitir a descoberta de depósitos de diamantes e outros elementos raros necessários para a transição da energia verde.
Se formos buscar novas jazidas, vale lembrar que atualmente há esforços de grupos de campanha para tentar eliminar dos mercados mundiais os diamantes que servem para financiar guerras (diamantes de conflito) ou provenientes de minas com más condições de exploração trabalhadores.
Os diamantes podem ou não ser eternos, mas nosso trabalho mostra que novos diamantes foram criados repetidamente durante longos períodos na história do nosso planeta.
Traduzido por Mateus Lynniker de ScienceAlert
