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Diamonds are a geologist’s best friend

L’analisi di rari diamanti di oltre 3 miliardi di anni trovati tra il 1890 e il 1930 nei pressi di Johannesburg rivela che la tettonica delle placche era già cominciata 3,5 miliardi di anni fa.
Tra il 1890 e il 1930 la Witwatersrand Supergroup – un’antica formazione rocciosa nei pressi di Johannesburg che oggi ospita famose miniere d’oro – ha regalato alcuni dei più antichi diamanti conosciuti, di oltre 3 miliardi di anni. La loro analisi chimica, pubblicata sulla rivista Nature Geoscience, rivela segreti sulle dinamiche geologiche di una giovane Terra di oltre 3,5 miliardi di anni fa.  

Quando è cominciata la tettonica delle placche?

Tre di questi rari diamanti, forniti dal Museum Africa di Johannesburg, sono stati esaminati da un team internazionale di ricercatori delle Università di Wits, Johannesburg e dell’Alberta, interessato a svelare un mistero di vecchia data, ovvero l’inizio della tettonica delle placche. La Terra ha un’età di circa 4,5 miliardi di anni, e anche se sono state rinvenute rocce di circa 4 miliardi di anni fa, la complessa storia geologica di quelle esposte sulla superficie terrestre ha generato un acceso dibattito tra i geologi sull’origine dei processi tettonici. Molti ricercatori collocano l’inizio della tettonica nell’eone Archeano (tra 4 e 2,5 miliardi di anni fa), anche se il momento esatto è molto controverso.  

Un diamante è per sempre

I diamanti sono i minerali più duri e resistenti che si conoscano, perciò sono perfette minicapsule del tempo in grado di rivelarci le condizioni della Terra al momento della loro formazione. Quelli analizzati nello studio sono stati trovati in rocce sedimentarie di 3 miliardi di anni, ma la loro formazione è avvenuta molto prima e molto più in profondità, circa 3,5 miliardi di anni fa all’interno del mantello terrestre.
I diamanti Witwatersrand provenienti dal Sudafrica sono tra i più antichi al mondo. Con un'età di oltre 3 miliardi di anni, possono rivelare segreti dell'antica geologia terrestre (immagine: Wits University)
Trasportati sulla superficie della Terra dal vulcanismo, hanno proseguito il loro viaggio rotolando sul greto di antichi fiumi fino a depositarsi nel bacino Witwatersrand, dove sono stati rinvenuti. All’epoca del ritrovamento, nessuno avrebbe immaginato che fossero preziosi non solo come pietre, ma anche per la scienza.  

L'analisi degli isotopi

I ricercatori hanno utilizzato una sonda ionica per analizzare le composizioni di carbonio e degli isotopi di azoto dei diamanti Witwatersrand, che sono rimaste inalterate per più di tre miliardi di anni. Gli isotopi dell’azoto, in particolare, hanno origine sedimentaria, ovvero provengono dalla superficie e non dal mantello terrestre. Ciò significa che i movimenti tettonici li hanno spinti in profondità per subduzione nel mantello superiore, dove sono stati incorporati nei diamanti. Così, vista l’età dei diamanti, ci sono pochi dubbi che la tettonica delle placche, con la subduzione di materiali crostali e i relativi fenomeni vulcanici e sismici, fosse già all'opera 3,5 miliardi di anni fa.   Immagine banner in evidenza: galerie de minéralogie et de géologie Immagine box in homepage: Wits University
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