Els diamants naturals també es poden formar per processos geològics a baixa pressió i temperatura a la Terra, tal com revela un article publicat a la revista ‘Geochemical Perspectives Letters’. El mecanisme descobert, que s’aparta de la visió més clàssica sobre la formació de diamants a ultra-alta pressió, es confirma ara en aquest treball, en el qual participen experts del Grup de Recerca en Recursos Minerals: Jaciments, Aplicacions, Sostenibilitat, de la Facultat de Ciències de la Terra de la Universitat de Barcelona. El treball s’ha desenvolupat en el marc de la tesi doctoral que la investigadora Núria Pujol-Solà (UB), primera autora de l’article, està realitzant sota la direcció dels investigadors Joaquín A. Proenza (UB) i Antonio García-Casco (UGR).
Símbol de luxe i riquesa, el diamant (del grec αδάμας, ‘invencible’) és la pedra preciosa més valuosa i el mineral de més duresa (valor 10 a l’escala de Mohs). És un compost de carboni químicament pur, i segons la hipòtesi tradicional, cristal·litza en el sistema cúbic sota condicions d’ultra-alta pressió a grans profunditats del mantell terrestre. L’estudi constata per primera vegada la formació de diamant natural a baixa pressió en roques oceàniques exhumades del massís ofiolític Moa-Baracoa, a Cuba.
Aquesta gran estructura geològica se situa a la part nord-oriental de l’illa i està formada per ofiolites, unes associacions de roques representatives de la litosfera oceànica. Aquestes roques oceàniques van quedar emplaçades sobre el marge continental de l’Amèrica de Nord durant la col·lisió de l’arc d’illes oceànic del Carib, entre 70 i 40 milions d’anys enrere.
«Durant la seva formació en el fons marí abissal, en el període cretàcic —fa uns 120 milions d’anys—, aquestes roques oceàniques van sofrir alteracions minerals per infiltració d’aigua marina, un procés que va donar lloc a petites inclusions fluides a l’interior de l’olivina, el mineral majoritari en aquest tipus de roques», expliquen Joaquín A. Proenza, membre del Departament de Mineralogia, Petrologia i Geologia Aplicada de la UB i investigador principal del projecte en el qual s’emmarca l’article, i Antonio García Casco, del Departament de Mineralogia i Petrologia de la UGR.
«Aquestes inclusions fluides contenen nanodiamants —d’entre 200 i 300 nanòmetres—, a més de serpentina, magnetita, silici metàl·lic i metà pur. Tots aquests materials s’han format a baixa pressió (<200 mpa) i temperatura (<350 °c) durant l’alteració de l’olivina que alberga les inclusions fluides», afegeixen els investigadors. «Així doncs, aquesta és la primera descripció diamant ofiolític format a baixa pressió del qual no hi ha dubtes s’ha per processos naturals», recalquen.
Cal recordar que l’equip va publicar el 2019 una primera descripció de la formació de diamants ofiolítics en condicions de baixa pressió (Geology), un treball realitzat en el context de la tesi doctoral en curs de la investigadora de la UB Júlia Farré de Pablo, dirigida per Joaquín A. Proenza i pel professor de la UGR José María González Jiménez. Aquest estudi previ va ser altament debatut en el si de la comunitat científica internacional. En l’article publicat a Geochemical Perspectives Letters, revista de l’Associació Europea de Geoquímica, els experts han pogut detectar els nanodiamants en petites inclusions fluides sota la superfície de les mostres.
El descobriment s’ha fet aplicant la tècnica d’espectroscòpia confocal Raman i utilitzant un feix d’ions focalitzat (focused ion beam, FIB) combinat amb microscòpia electrònica de transmissió (FIB-TEM). D’aquesta manera, s’ha confirmat la presència de diamant en profunditat a la secció exposada de la mostra, i per tant, la formació de diamant natural a baixa pressió en roques oceàniques exhumades. En l’estudi hi han participat els Centres Científics i Tecnològics de la UB (CCiTUB), entre altres infraestructures de suport a la recerca de tot el país.
En aquest cas, l’estudi situa en el centre del debat la validesa d’alguns models geodinàmics que, tenint com a base la presència de diamant en les ofiolites, impliquen circulació en el mantell i reciclatge a gran escala de litosfera oceànica. Per exemple, es considerava que el diamant ofiolític reflecteix el pas de roques ofiolítiques pel mantell terrestre profund fins a la zona de transició (410-660 km de profunditat) abans d’emplaçar-se en una ofiolita normal formada a baixa pressió (~10 km de profunditat). Segons els experts, la raó que explicaria la formació de nanodiamants en lloc de grafit —tal com seria esperable en les condicions fisicoquímiques de formació de les inclusions fluides— seria el baixíssim estat d’oxidació en aquest sistema geològic.
