“Um diamante é para sempre.” Esse slogan icônico, cunhado para uma campanha publicitária de grande sucesso na década de 1940, vendia as pedras preciosas como um símbolo de compromisso eterno e união.
Mas nessa nova pesquisa, realizada por pesquisadores de vários países e publicada na Nature, sugere que os diamantes também podem ser um sinal de ruptura – das placas tectônicas da Terra, ou seja. Pode até fornecer pistas de onde é melhor ir procurá-los.
Os diamantes, sendo as pedras naturais mais duras, requerem pressões e temperaturas intensas para se formarem. Essas condições só são alcançadas nas profundezas da Terra. Então, como eles chegam das profundezas da Terra, até a superfície?
Os diamantes são transportados em rochas fundidas, ou magmas, chamados kimberlitos. Até agora, não sabíamos que processo fez com que os kimberlitos disparassem repentinamente através da crosta terrestre, tendo passado milhões, ou mesmo bilhões, de anos escondidos sob os continentes.
Ciclos do supercontinente
A maioria dos geólogos concorda que as erupções explosivas que liberam diamantes acontecem em sincronia com o ciclo do supercontinente: 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 deles propõe que os magmas kimberlitos explorem as “feridas” criadas quando a crosta terrestre é esticada ou quando as placas de rocha sólida que cobrem a Terra – conhecidas como placas tectônicas – se separam. A outra teoria envolve plumas do manto, ressurgências colossais de rocha derretida da fronteira núcleo-manto, localizadas a cerca de 2.900 km abaixo da superfície da Terra.
Ambas as ideias, no entanto, não estão isentas de problemas. Em primeiro lugar, a parte principal da placa tectônica, conhecida como litosfera, é incrivelmente forte e estável. Isso dificulta a penetração das fraturas, permitindo a passagem de magmas.
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 derretimento da rocha do manto, muitas vezes menos de 1%. Então, é necessário outro mecanismo. Nosso estudo oferece uma possível resolução 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 ruptura continental e o vulcanismo kimberlito. Os resultados do nosso estudo global mostraram que as erupções da maioria dos vulcões kimberlitos ocorreram 20 a 30 milhões de anos após o rompimento tectônico dos continentes da Terra.
Além disso, nosso estudo regional direcionado aos três continentes onde a maioria dos kimberlitos são encontrados – 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 os interiores ao longo do tempo a uma taxa que é uniforme em todos os continentes.
Isso levanta a questão: que processo geológico poderia explicar esses padrões? Para resolver essa questão, empregamos vários modelos computacionais para capturar o comportamento complexo dos continentes à medida que eles 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 kimberlito. 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 impulsionada por borda. Nossos modelos mostram que essa convecção desencadeia uma cadeia de padrões de fluxo semelhantes que migram sob o continente próximo.
Nossos modelos mostram que, ao varrer ao longo da 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 computacionais 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.
Encontrar novos depósitos de diamantes
Este modelo não contradiz a associação espacial entre kimberlitos e plumas do manto. Pelo contrário, a ruptura 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 diamantes à superfície parecem ser altamente sistemáticos. Iniciam-se nas bordas dos continentes e migram para o interior a um ritmo relativamente uniforme.
Essas informações poderiam ser usadas para identificar os possíveis locais e horários de erupções vulcânicas passadas ligadas a esse processo, oferecendo insights que poderiam permitir a descoberta de depósitos de diamantes e outros elementos raros necessários para a transição de energia verde.
Se formos procurar novos depósitos, vale a pena ter em mente que atualmente há esforços de grupos de campanha para tentar eliminar dos mercados mundiais os diamantes que são usados para financiar guerras (diamantes de conflito) ou aqueles provenientes de minas com condições precárias para os trabalhadores.
Os diamantes podem ou não ser para sempre, mas nosso trabalho mostra que novos diamantes foram repetidamente criados durante longos períodos na história do nosso planeta.
Este artigo foi republicado do The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.
