Inkluze ve studovaném diamantu. Kredit: Gu et al. (2022).

Dole v hlubinách, zcela mimo náš dosah, je úplně jiný svět. Panují tam obludné síly, tlaky a teploty, které drásají nitro planety. Naše představy o hlubokém podzemí obvykle vycházejí z analýz seismických vln. Kromě nich ale máme k dispozici i více hmatatelná data. Diamanty z hlubin, které vynesly informaci o pekle pod našima nohama, v podobě maličkých kousků hlubinných hornin.

Tingting Gu. Kredit: Purdue University.

V diamantovém dole v Botswaně nedávno nalezli jeden z takových „podsvětních“ diamantů. Je prošpikovaný kazy, které obsahují minerály jako ringwoodit, ferroperiklas a enstatit. Ze složení minerálů lze odvodit, že dotyčný diamant pochází z hloubky asi 660 kilometrů. V této hloubce se nachází diskontinuita, rozhraní mezi svrchním a spodním pláštěm Země. Co je ještě lepší, analýzy minerálů z hlubinného diamantu ukázaly, že tahle diskontinuita je velmi bohatá na vodu.

Logo. Kredit: Purdue University.

Tým, který vedla Tingting Gu z amerického Gemological Institute of New York a Purdue University, detailně prostudoval diamant z Botswany. Nalezli v něm 12 inkluzí minerálů a jeden shluk inkluzí. S použitím mikro-Ramanovy spektroskopie a rentgenové difrakce odhalili napínavý osud zmíněného diamantu.

V diamantu se nacházejí inkluze ringwooditu, což je vysokotlaká forma olivínu, které jsou v kontaktu s ferroperiklasem, tj. oxidem hořčíku a železa, a s enstatitem, ze skupiny pyroxenů. Za vysokých tlaků, které panují ve zmíněné diskontinuitě, se ringwoodit rozkládá na ferroperiklas, a také na další minerál bridgmanit, který představuje vysokotlakou formu perovskitu. Za nižších tlaků, blíže k zemskému povrchu, se z bridgmanitu stává enstatit. Z minerálů v diamantu lze díky tomu vyčíst, že vznikl v hlubinách a pak se vydal na cestu vzhůru.

Analýzy rovněž ukázaly, že především ringwoodit z dotyčného diamantu nese stopy přítomnosti velkého množství vody v prostředí, kde tento minerál vznikal. Vědci již dříve tušili, že v prostoru diskontinuity mezi svrchním a spodním pláštěm se nachází voda. Nebylo ale jasné, jak moc tam té vody je. Teď se ukázalo, že v diskontinuitě je vody opravdu hodně.

Literatura

Science Alert 27. 9. 2022.

Nature Geoscience online 26. 9. 2022.