Kelemahan kecil pada intan menyimpan rahasia pembentukan benua pertama.
Dalam sebuah studi baru, para peneliti menggunakan inklusi - ketidaksempurnaan diejek oleh perhiasan tetapi berharga bagi para ilmuwan - untuk melacak pembentukan berlian. Mereka menemukan bahwa mineral sulfida di dalam inklusi adalah yang terakhir di permukaan planet 2,5 miliar tahun yang lalu, sebelum kenaikan oksigen di atmosfer.
Temuan ini mengungkap sejarah benua dan mantel di mana berlian terbentuk, kata pemimpin studi Karen Smit, seorang ilmuwan peneliti di Lembaga Nirlaba Gemological of America. Berlian dalam penelitian ini, ditemukan di Afrika Barat, menunjukkan bahwa benua kuno di wilayah itu dibentuk oleh subduksi, sebuah proses di mana satu lempengan kerak mendorong di bawah yang lain.
"Kita bisa melacak 2,5 miliar tahun sejarah Bumi hanya melalui inklusi sulfida yang satu ini," kata Smit kepada Live Science.
Di dalam berlian
Berlian terbentuk jauh di dalam mantel. Sebagian besar, kata Smit, membentuk kedalaman sekitar 200 kilometer, dan sebagian bahkan lebih dalam, sekitar 250 hingga 435 mil ke bawah (400 hingga 700 km). Lubang terdalam yang pernah dibor, Borehole Kola Superdeep di Rusia, hanya menembus 12,5 km. Berlian kemudian dibawa ke permukaan dengan cukup cepat melalui letusan gunung berapi yang dalam.
Smit dan rekan-rekannya mempelajari nitrogen dalam berlian dari wilayah Zimmi di Sierra Leone ketika mereka memperhatikan bahwa inklusi sulfida dalam berlian menunjukkan tanda-tanda telah ada di mantel sebelum berlian terbentuk, yang berarti mereka terperangkap di dalam kristalisasi. berlian dan dibawa ke permukaan dengan mereka. Mereka mulai menyelidiki isotop belerang di dalam inklusi. Isotop adalah variasi atom dengan jumlah neutron yang berbeda dalam nukleusnya.
Apa yang mereka temukan mengungkapkan bahwa inklusi sudah sangat tua. Oksigen melindungi belerang dari reaksi tertentu dengan sinar ultraviolet, sehingga para peneliti dapat mengetahui apakah belerang terbentuk dalam lingkungan yang kaya oksigen atau rendah oksigen. Isotop-isotop ini terbentuk di atmosfer sebelum ada banyak oksigen di atmosfer, sekitar 2,5 miliar tahun yang lalu, kata Smit. Berlian itu sendiri jauh lebih muda dari itu, dan terbentuk sekitar 650 juta tahun yang lalu.
Sejarah benua
Para peneliti kemudian memeriksa inklusi serupa dalam berlian dari tambang Ekati Kanada. Inklusi ini berusia 3,5 miliar tahun dan tidak memiliki sinyal isotop yang sama dengan berlian Afrika Barat. Kontras menceritakan sebuah kisah tentang bagaimana benua terbentuk, kata Smit. Awalnya, benua mungkin terbentuk dari mantel leleh yang mengalir ke atas dalam bentuk basal, mirip dengan bagaimana Islandia atau Hawaii terbentuk saat ini. Mineral dalam kerak ini terbentuk di mantel, tidak bersentuhan dengan atmosfer.
Namun kemudian dalam sejarah Bumi, subduksi menjadi penting untuk membentuk benua yang stabil. Satu potong kerak akan menggiling di bawah yang lain; material yang lebih padat akan tenggelam dan material yang kurang padat akan naik membentuk kerak benua. Ini adalah bagaimana sulfur di berlian Afrika Barat akan menjadi jauh di bawah permukaan, kata Smit.
Kerak yang paling stabil dan tahan lama melekat pada bagian mantel yang disebut "lunas," dinamakan demikian karena mereka menstabilkan kerak seperti lunas menstabilkan kapal. Lebih banyak penelitian tentang berlian kaya inklusi dapat membantu menjelaskan bagaimana dan mengapa lunas ini terbentuk, kata Smit. Sejauh ini, hanya ada empat lokasi di dunia, termasuk Afrika Barat dan Kanada, dengan berlian yang mengandung inklusi sulfida dan mineral yang digunakan untuk menentukan tanggal pembentukan berlian. Lebih banyak lokasi akan membantu melacak sejarah Bumi secara lebih rinci, kata Smit, tetapi studi ini menantang karena berlian dihancurkan dalam proses analisis.
"Kita membutuhkan berlian," kata Smit, "untuk dihancurkan demi ilmu pengetahuan."
