Para llegar a la superficie los diamantes atraviesan una serie de procesos geológicos desde las capas más profundas de la Tierra, a miles de kilómetros, entre el manto y el núcleo. Un nuevo estudio ha revelado cómo los diamantes llegan a la superficie.

“Un diamante es para siempre”. Ese eslogan icónico, acuñado para una campaña publicitaria de gran éxito en la década de 1940, vendía las piedras preciosas como símbolo de compromiso y unidad eternos.

Pero nuestro nuevo estudio, realizado por investigadores de varios países y publicado en Nature, sugiere que los diamantes también pueden ser un signo de ruptura, es decir, de las placas tectónicas de la Tierra. Incluso podría proporcionar pistas sobre dónde es mejor ir a buscarlos.

Los diamantes, que son las piedras más duras que existen en la naturaleza, requieren presiones y temperaturas intensas para formarse. Estas condiciones sólo se dan en las profundidades de la Tierra. ¿Cómo llegan desde las profundidades de la Tierra hasta la superficie?

Los diamantes se transportan en rocas fundidas, o magmas, llamadas kimberlitas. Hasta ahora, no sabíamos qué proceso hacía que las kimberlitas salieran disparadas de repente a través de la corteza terrestre tras haber pasado millones, o incluso miles de millones, de años escondidas bajo los continentes.

Ciclos supercontinentales

La mayoría de los geólogos coinciden en que las erupciones explosivas que liberan diamantes se producen en sincronía con el ciclo de los supercontinentes: un patrón recurrente de formación y fragmentación de masas continentales que ha definido miles de millones de años de historia de la Tierra.

Sin embargo, los mecanismos exactos que subyacen a esta relación son objeto de debate. Han surgido dos teorías principales.

Una propone que los magmas de kimberlita aprovechan las “heridas” creadas cuando se estira la corteza terrestre o cuando se separan las placas de roca sólida que cubren la Tierra, conocidas como placas tectónicas. La otra teoría tiene que ver con las plumas del manto, colosales afloramientos de roca fundida procedentes del límite entre el núcleo y el manto, situado a unos 2.900 km por debajo de la superficie terrestre.

Además, muchas kimberlitas no muestran los “sabores” químicos que esperaríamos encontrar en rocas derivadas de plumas del manto.

Por el contrario, se cree que la formación de kimberlitas implica grados de fusión de la roca del manto extremadamente bajos, a menudo inferiores al 1%. Por tanto, se necesita otro mecanismo. Nuestro estudio ofrece una posible solución a este antiguo enigma.

Hemos recurrido al análisis estadístico, incluido el aprendizaje automático -una aplicación de la inteligencia artificial (IA)-, para examinar de forma forense la relación entre la desintegración continental y el vulcanismo kimberlítico. Los resultados de nuestro estudio global mostraron que las erupciones de la mayoría de los volcanes de kimberlita se produjeron entre 20 y 30 millones de años después de la ruptura tectónica de los continentes de la Tierra.

Además, nuestro estudio regional centrado en los tres continentes donde se encuentra la mayor parte de las kimberlitas -África, Sudamérica y Norteamérica- corroboró este hallazgo. También añadió una pista importante: las erupciones de kimberlita tienden a migrar gradualmente desde los bordes continentales hacia el interior con el paso del tiempo a un ritmo uniforme en todos los continentes.

Esto nos lleva a preguntarnos: ¿qué proceso geológico podría explicar estos patrones?

Para responder a esta pregunta, hemos utilizado varios modelos informáticos que reflejan el complejo comportamiento de los continentes en su proceso de estiramiento, así como los movimientos convectivos del manto subyacente.

Efecto dominó

Proponemos que un efecto dominó puede explicar cómo la ruptura de los continentes conduce finalmente a la formación de magma kimberlítico. Durante el rifting, una pequeña región de la raíz continental -zonas de roca gruesa situadas bajo algunos continentes- se ve alterada y se hunde en el manto subyacente.

Aquí se produce el hundimiento del material más frío y el afloramiento del manto caliente, lo que provoca un proceso denominado convección impulsada por los bordes. Nuestros modelos muestran que esta convección desencadena una cadena de patrones de flujo similares que migran por debajo del continente cercano.

Nuestros modelos muestran que, al desplazarse a lo largo de la raíz continental, estos flujos perturbadores eliminan una cantidad sustancial de roca, de decenas de kilómetros de espesor, de la base de la placa continental.

Otros resultados de nuestros modelos informáticos avanzan a continuación para demostrar que este proceso puede reunir los ingredientes necesarios en las cantidades adecuadas para desencadenar la fusión justa para generar kimberlitas ricas en gas. Una vez formado, y con una gran flotabilidad proporcionada por el dióxido de carbono y el agua, el magma puede ascender rápidamente a la superficie transportando su preciada carga.

Encontrar nuevos yacimientos de diamantes

Este modelo no contradice la asociación espacial entre las kimberlitas y las plumas del manto. Al contrario, la ruptura de las placas tectónicas puede o no ser el resultado del calentamiento, adelgazamiento y debilitamiento de la placa provocados por los penachos.

Sin embargo, nuestra investigación muestra claramente que los patrones espaciales, temporales y químicos observados en la mayoría de las regiones ricas en kimberlita no pueden explicarse adecuadamente sólo por la presencia de penachos.

Los procesos que desencadenan las erupciones que llevan los diamantes a la superficie parecen ser muy sistemáticos. Comienzan en los bordes de los continentes y migran hacia el interior a un ritmo relativamente uniforme.

Esta información podría utilizarse para identificar las posibles ubicaciones y fechas de erupciones volcánicas pasadas vinculadas a este proceso, ofreciendo perspectivas que podrían permitir el descubrimiento de yacimientos de diamantes y otros elementos raros necesarios para la transición a la energía verde.

Si vamos a buscar nuevos yacimientos, conviene tener en cuenta que actualmente hay grupos de campaña que intentan eliminar de los mercados mundiales los diamantes que se utilizan para financiar guerras (diamantes conflictivos) o los que proceden de minas con malas condiciones para los trabajadores.

Los diamantes pueden ser eternos o no, pero nuestro trabajo demuestra que se han creado nuevos en repetidas ocasiones durante largos periodos de la historia de nuestro planeta.

Los hallazgos de la investigación han sido publicados en la revista Nature.

[H/T: TC]

Crédito imagen de portada: depositphotos.com

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