Đại dương cổ là nguồn gốc tạo ra kim cương xanh quý hiếm

Hai nhà khoa học Evan Smith thuộc Viện Ngọc học Mỹ (GIA) và Fabrizio Nestola, ở Đại học Padua, Italy mới đây đã tìm ra cơ chế hình thành những viên kim cương xanh quý giá.

Công trình nghiên cứu này đã được công bố trên trang bìa của tạp chí Nature.

Những viên kim cương xanh giống như viên Hope nổi tiếng đã được các đại dương cổ đại nhuộm màu thông qua một nguyên tố có trong nước là boron dưới độ sâu từ 410 đến hơn 660 km nhờ sự dịch chuyển của các lớp địa chất. Những viên kim cương này còn là bằng chứng về cơ chế hình thành lớp vỏ trái đất.

Viên kim cương xanh Hope nổi tiếng được các đại dương cổ đại nhuộm màu thông qua một nguyên tố có trong nước là boron

Theo nhà nghiên cứu Smith, những viên kim cương màu xanh có giá trị rất cao, do vậy rất khó có được chúng để phục vụ mục đích nghiên cứu. Ngoài ra, rất hiếm khi tìm thấy các tạp chất khoáng tồn tại trong các viên kim cương. Những khoáng chất này nằm trong các tảng đá mà viên kim cương được hình thành và chứa thông tin quan trọng về cách chúng được sinh ra. Để xác định các tạp chất có trong 46 viên kim cương được dùng để nghiên cứu và tính toán độ sâu mà chúng được hình thành, các nhà nghiên cứu đã phải nhờ đến một dụng cụ phân tích vật liệu X-quang.

Kết quả phân tích các khoáng chất bị mắc kẹt trong kim cương xanh có nguồn gốc từ châu Phi, Ấn Độ, Nam Mỹ và Borneo đã chỉ ra rằng các viên kim cương được hình thành bên trong các tảng đá lớn khi tiếp xúc với các điều kiện áp suất và nhiệt độ khắc nghiệt, chẳng hạn như độ sâu từ 410 đến hơn 660 km. Điều đó có nghĩa là chúng được hình thành ở ranh giới giữa lớp manti trên và manti dưới, thuộc về phần giữa lớp vỏ và lõi của trái đất. Hầu hết các viên kim cương khác được hình thành ở độ sâu chỉ khoảng 150-200 km.

Theo giả thuyết của các nhà nghiên cứu, boron của các đại dương cổ đại được kết hợp vào loại đá serpentinite. Những tảng đá này sau đó sẽ được đưa xuống sâu hơn do chuyển động của các mảng kiến tạo và sẽ giải phóng toàn bộ nước có trong nó. Phần lớn nước này sẽ quay trở lại bề mặt trái đất, nhưng một phần nhỏ bị mắc kẹt trong các khoáng chất khác và tiếp tục được đưa xuống độ sâu lớn hơn. Đến một độ sâu nhất định, chúng giải phóng boron và các nguyên tố khác. Nếu trong số các nguyên tố này có đủ carbon, nguyên tố hình thành nên kim cương, boron sẽ thay thế một số nguyên tử cacbon và tạo ra kim cương xanh.

Trưng bày viên Hope tại Viện bảo tàng lịch sử tự nhiên Smithsonian ở Washington DC., Mỹ

Do đó, kim cương xanh đóng một vai trò quan trọng trong việc tìm hiểu cách Trái đất đã biến đổi như thế nào theo thời gian và là một bằng chứng khác về việc hình thành lớp vỏ trái đất. Nghiên cứu cũng cho thấy rằng các khoáng chất giàu nước có mặt ở độ sâu lớn hơn nhiều so với những gì đã biết trước đây và điều này cũng cho thấy rằng nước có thể được tái tạo ở sâu trong lòng Trái Đất.

VNA